6.6. Виды чугунных и стальных изделий
В строительстве применяют главным образом серый литейный чугун. Из чугунов изготовляют элементы строительных конструкций, в том числе и таких ответственных, как опорные части железобетонных балок, ферм, башмаков под колонны, а также тюбинги — укрепляющие своды тоннелей метрополитена и др.
Широко используют чугун для санитарно-технических изделий и оборудования — радиаторы, ванны, мойки, вентили; чугунные трубы применяют для стояков санитарно-технических кабин, канализационных сетей, для отвода промышленных вод и т.д.
Путем отливки получают плиты для полов промышленных зданий, печные приборы: топочные дверцы, задвижки, решетки и т.п.
Некоторые виды чугунных строительных изделий представлены на рис. 10
Рис. 10. Чугунные строительные изделия:
А – опорные подушки колони; б – колонны; в – отопительные радиаторы;
г – трубы; д – фасонные части к трубам
Из чугуна можно отливать самые разнообразные формы, поэтому из него создают архитектурные детали и изделия и малые архитектурные формы. К архитектурным деталям относятся балконы, металлические решетки, медальоны, к малым архитектурным формам— ограды, ворота, фонтаны, беседки. Такое чугунное литье называют чугунным «кружевом».
Наиболее распространены в строительстве материалы из стали. Номенклатура стальных строительных материалов включает различные профили, листы, трубы, арматуру для железобетона, закладные детали, мелкие изделия и др.
Прокатная сталь различного профиля представлена на рис. 11.
Прокатная угловая равнополочная (ГОСТ 5809—93) и неравно-полочная (ГОС 8510—75) сталь выпускается с шириной полок 20...250 мм; швеллеры (ГОСТ 8240—72) высотой 50...400 мм при ширине полки 32...115 мм; двутавры (ГОСТ 8239—89) высотой 100...600 мм при ширине полки 55... 190 мм.
Профильную сталь применяют для изготовления каркасов и ферм, оконных переплетов промышленных и гражданских зданий, пролетных строений мостов, балок перекрытий, фонарей освещения зданий верхним светом, опор линий электропередач и т.д.
Рис. 11. Прокатная сталь различного профиля:
а – равнополочный уголок; б – неравнополочный уголок; в – швеллер; г – двутавр;
д – подкрановый рельс; е – круглый профиль; ж – квадратный профиль;
з – полосовая сталь: и – шпунтовая свая
Соединяют профильную сталь в разнообразные строительные конструкции при помощи сварки или клепки.
Прокатная сталь круглого сечения используется в качестве арматуры для железобетона. Прокатная сталь полосовая и квадратного сечения имеет самое различное применение. При помощи полосовой стали получают составные сечения более рациональной формы поперечного сечения.
Листовую сталь производят на листопрокатных станах. Листовой прокат включает толстолистовую сталь толщиной до 60 мм, тонколистовую и оцинкованную сталь толщиной 0,4...0,8 мм. Листовая сталь изготовляется с плоской, волнистой и рифленой поверхностью.
В настоящее время из оцинкованной тонколистовой стали путем холодного проката изготовляют металлочерепицу, профилированный настил (рис. 12) и отделочные профили.
Металлический профиль, имитирующий черепицу имеет антикоррозийный слой из алюцинка (А1 55% + Zn 43,4%) и покрытие из полиэстра или пластизола, обеспечивающее высокое качество материала и долговечность.
Рис .12 Металлочерепица
Гофрированная поверхность кровельного покрытия устраняет шум дождя и ветра.
Отделочные профили: конек, отлив оконный, ветровая доска, снеговой барьер и другие выпускаются длиной 2 м.
Из оцинкованной листовой стали толщиной 0,6 мм изготавливают водосточные желоба и трубы круглого или прямоугольного сечения.
Сортамент проката строительного назначения постоянно расширяется и совершенствуется благодаря внедрению облегченных, тонкостенных, фасонных профилей.
Для отделки фасадов зданий все чаще применяют панели и блоки типа «сэндвич», в которых наружные отделочные слои выполнены из листов оцинкованной стали или алюминиевых сплавов
В настоящее время металлы широко применяют при выполнении подвесных потолков в зданиях общественного и промышленного назначения.
Каркас выполняют из профилей стальных, защищенных антикоррозийным покрытием, и из алюминиевых сплавов. Лицевые элементы выполняются из листовой стали или листов из алюминиевых сплавов и могут быть плоскими, объемными, гладкими или рельефными, перфорированными. Они обеспечивают декоративность и акустические свойства потолку.
Мелкие стальные изделия позволяют строителям монтировать конструкции из отдельных элементов. К ним относятся: заклепки, болты, гайки, шайбы, винты, гвозди, поковки (скобы, скобяные изделия для комплектования дверных и оконных блоков), дверная и оконная арматура (ручки, петли, шпингалеты), канаты, проволока и др.
Заклепки используют для неразборного соединения металлических конструкций; крепежные изделия (шурупы, винты, болты, гайки) — для крепления деревянной обшивки к металлическому каркасу и т.д.
Строительные поковки изготавливают в виде скоб, применяемых для скрепления деревянных конструкций; штырей — для наращивания досок или брусьев; крючьев — для крепления водосточных труб и желобов.
Стальные канаты изготавливают из проволоки и применяют для монтажных и такелажных работ.
Стальная арматура — составная часть железобетона. Арматуру располагают в тех местах конструкционных элементов, которые подвергаются растягивающим усилиям, ее изготовляют из достаточно прочной низколегированной стали, предварительно подвергнутой механической или термической обработке.
Рис. 13 Виды арматурной стали:
а – горячекатные стержни периодического профиля;
б – холоднотянутая профилированная проволока; в – сетка; г – каркас
Арматурную сталь (рис. 13)классифицируют по способу изготовления, профилю стержней и условиям применения.
По способу изготовления арматура бывает горячекатаная стержневая (получают прокатывая сталь в горячем состоянии) и холоднотянутая проволочная (получают волочением).
В зависимости от профиля стержней (характера поверхности) арматуру делят на гладкую и периодического профиля. В зависимости от условий применения арматурная сталь делится на ненапрягаемую и на напрягаемую. Первую применяют для обычных железобетонных конструкций, вторую — для предварительно напряженных.
Стержневая арматура бывает горячекатаная, термически упрочненная и упрочненная вытяжкой в холодном состоянии.
Согласно СНиП 2.03.04—84 арматура в условном обозначении имела индекс А.
Согласно СНБ 5.03.01—02 этот индекс заменен на S (цифра указывает на нормативное сопротивление, МПа) и произошло объединение классов арматуры.
Классы ненапрягаемой арматуры: S240 (A-I — гладкая поверхность); S400 (А-III — периодический профиль); S500 (Вр-1 — гладкий и периодический профиль).
Классы напрягаемой арматуры: S800 (A-V; В-И; Вр-И — периодический и гладкий профиль); S1200 (А-VI; В-П; Вр-И — периодический и гладкий профиль); S1400 (В-П; Вр-П — периодический и гладкий профиль).
Для каждого класса установлен номинальный диаметр, мм: 5,5 — 40,0 (S240); 6,0 — 40,0 (S400); 3,0 — 40,0 (S500); 10 — 32 (S800); 6 — 32 (S1200); 3—15 (S1400).
Арматурную сталь класса S240 изготавливают из углеродистой стали марок Ст5, СтЗпс и СтЗкп; класса S400 из углеродистой стали марки Ст5, низколегированной стали марки 25Г и 25Г2С.
Проволочную арматуру подразделяют на арматурную проволоку и арматурные проволочные изделия.
Периодический профиль получают сплющиванием цилиндрической поверхности проволоки в одной диаметральной плоскости. Проволочная арматура имеет высокие прочностные характеристики.
Арматурные проволочные изделия применяют в виде нераскручивающихся стальных арматурных прядей, сварных арматурных сеток, тканых или сварных проволочных сеток для армирования армоцементных конструкций.
Сварные арматурные изделия подразделяются на типы: арматурные сетки, арматурные каркасы, отдельные стержни арматуры со сварными стыковыми соединениями по длине стержня.
Сварные арматурные сетки изготавливают из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях и соединенных в местах пересечений сваркой (крестообразное соединение).
Арматурные каркасы изготовляют из продольных и поперечных стержней, соединенных в местах пересечений сваркой.
Продольные и поперечные стержни каркасов в одном направлении имеют стержни одинакового или разных диаметров. Каркасы изготовляют плоскими или пространственными.
Сварные арматурные сетки выполняют из обыкновенной арматурной проволоки диаметром 3...6 мм или горячекатаной арматурной стали класса S400 диаметром 6...10 мм. Их изготовляют сваркой в местах пересечения стержней.
Арматурную проволоку поставляют в мотках (бухтах), а прядевую арматуру в мотках или катушках.
Хранят арматуру в закрытых складах на стеллажах раздельно по видам и маркам стали, а также по диаметрам. При хранении арматурной стали необходимо предохранять ее от коррозии и загрязнения, контролировать сохранность заводских бирок с указанием вида, диаметра и марки стали.
Закладные детали. Наряду с арматурной сталью в производстве сборных железобетонных изделий широко применяют закладные детали. Изготавливают их преимущественно из углеродистой стали.
Закладные детали соединяют между собой посредством сварки отдельных элементов конструкций при возведении сборных железобетонных конструкций. Они представляют собой стальную пластину с приваренными к ней внахлестку анкерами, изготовленными из стали Ст5 периодического профиля. Пластины располагают на поверхности железобетонного изделия, а анкеры — в теле бетона.
Арматурные и закладные изделия в пределах одного предприятия транспортируют личными средствами, а поставляемые за пределы предприятия-изготовителя — автомобильным и железнодорожным транспортом.
Хранить эти изделия следует в крытых помещениях. Пакеты плоских арматурных сеток и каркасов следует хранить раздельно по маркам в штабелях высотой не более 2 м. Рулоны сеток складируют не более чем в три яруса.