10.5. Учет требований к огнестойкости и коррозионной стойкости стальных конструкции

Огнестойкость открытых стальных конструкций, как правило, не удовлетворяет требованиям, установленным для многоэтажных жилых и общественных зданий.

Защита стальных конструкций от огня обычно выполняется следующими способами: 1) напылением или оштукатуриванием цементно-песчаными или специальными растворами (с заполнителем из перлита, вермикулита, асбеста, керамического волокна) с толщиной слоя 10 – 60 мм; 2) облицовкой плитами из асбеста, вермикулита, гипса толщиной 20 – 60 мм, бетонными плитами, кирпичом.

В отдельных случаях применяется противопожарная защита стальных колонн трубчатого сечения путем наполнения водой, циркулирующей в замкнутой системе [12].

Огнестойкость прочих конструкций обеспечивается выбором соответствующих материалов, необходимой толщиной изделий, обшивок, защитного слоя арматуры и другими способами.

Коррозионный износ стальных конструкций многоэтажных зданий незначителен и не оказывает существенного влияния на их долговечность. Большая часть стальных конструкций имеет мощные сечения из достаточно толстого проката, находится внутри здания в неагрессивной среде и требует лишь грунтовки. Кроме того, противопожарный защитный слой, нанесенный на стальные элементы, обеспечивает и антикоррозионную их защиту.

Стальные конструкции, вынесенные на открытый воздух, а также места их пересечений с наружными стенами и тротуарами необходимо защищать от коррозии (обычно нанесением лакокрасочных покрытий с дополнительной защитой узлов и пересечений) и применять для них конструктивные решения с повышенной коррозионной стойкостью – слитные обтекаемые сечения и открытые узлы, не задерживающие влагу и доступные для очистки и окраски. В некоторых случаях для таких конструкций целесообразно применять атмосферостойкие стали, не требующие защиты от коррозии в слабоагрессивной открытой атмосфере.

Тема 11. Особенности металлических мостов и их место в мостостроении

Мостами называют сооружения, служащие для пропуска транспорта над препятствиями, чаще всего над водными преградами. Мост состоит из одного или нескольких пролетных строений и из опор. Металлическими называют мосты, имеющие металлические (выполненные полностью или главным образом из металла) пролетные строения. Некоторые части металлических пролетных строений могут быть железобетонными, деревянными и т. д.

11.1. Основные этапы развития металлических мостов

Многие тысячелетия мосты строили только из камня или дерева. Если не принимать во внимание небольшое число старейших висячих мостов, построенных в Азии с применением цепей из кованых железных звеньев, можно считать, что развитие металлического мостостроения началось со второй половины XVIII в. Этот процесс можно разделить на пять основных этапов.

Первый этап, охватывающий конец XVIII и начало XIX вв., характеризуется, прежде всего, строительством чугунных арочных мостов в Европе. На первом этапе получило также развитие строительство цепных висячих мостов (с шарнирными цепями из плоских звеньев).

Второй этап приходится на середину XIX в. Массовость строительства, рост подвижных нагрузок и динамических воздействий потребовали устройства балочных металлических мостов, причем чугун был постепенно вытеснен сварочным железом. Появились мосты со сплошными балками и со сквозными многорешетчатыми фермами, заимствовавшими первоначально конструктивную форму от деревянных конструкций — ферм Тауна. Почти единственным способом соединений элементов оказываются заклепочные соедн-нения.5

Третий этап (конец XIX в.) связан, прежде всего, с успехами строительной механики. Металлические конструкции отличаются четкостью работы, близкой к идеальным моделям строительной механики. Металлические мосты оказались первым видом металлических конструкций, получившим массовое распространение. Разработка методов расчета обусловила переход от эмпирически найденных решений к конструкциям, обоснованным расчетом. Многорешетчатые фермы были заменены фермами с простой и шпренгельной решеткой появились неразрезные пролетные строения. Характерно увеличение шарнирно-консольными конструкциями, в результате которого на рубеже XIX и XX вв. появились гигантские мосты. Для третьего этапа характерна также замена сварочного железа литым железом — непосредственным предшественником современных сталей.

Четвертый этап (начало XX в. до второй мировой войны) — период быстрого совершенствования и развития разнообразных систем и схем пролетных строений металлических мостов. Развивается вариантное проектирование, почти для каждого моста сопоставляется большое число вариантов различных систем и очертаний. Балочные пролетные строения в основном имеют переменную высоту и очертания, отвечающие огибающим эпюрам моментов. От поветвевого монтажа на сплошных подмостях переходят к современному монтажу из элементов заводского изготовления. Материалом пролетных строений становится малоуглеродистая сталь. Прочные позиции завоевывает принцип концентрации материала.

Пятый, современный этап (после второй мировой войны) можно назвать периодом совершенствования технологии и деталей конструкций, а также торжества принципа совмещения функций в конструктивной форме. Изготовление металлических конструкций постоянных мостов становится полностью индустриальным. Широкое развитие, получают типизация и унификация пролетных строений. Широкое распространение получает прогрессивный способ монтажа навесной сборкой . В балочных пролетных строениях уверенно переходят на очертания с параллельными поясами. Малоуглеродистые стали, вытесняются хладостойкими, коррозиестойкими и экономичными низколегированными сталями. Массовое распространение получают сталежелезобетонные пролетные строения, появляются пролетные строения с совместной работой стальной ортотропной плиты проезжей части и главных балок и современные коробчатые мосты, а также вантово-балочные пролетные строения — новая конструктивная форма, появившаяся в ФРГ и быстро распространившаяся по всему миру.