Металлические строительные материалы и изделия

Металлические строительные материалы и изделия

В строительстве  применяются преимущественно черные металлы (сталь и чугун) и в  незначительном количестве цветные  металлы.

Черные металлы  представляют собою сплавы железа с  углеродом.

По содержанию углерода различают следующие черные металлы:  
а) чугун (углерода более 2%) и б) стали (углерода от 0,01 до 2%). В строительстве используют сталь с содержанием углерода от 0,09% и до 0,37%- Кроме углерода, который повышает предел прочности и снижает пластичность стали, строительная сталь содержит: марганец, кремний, серу и фосфор. Строительные стали содержат также легирующие добавки до 2,5%, повышающие прочность и устойчивость стали протиз коррозии. К легирующим добавкам относятся: хром, медь, никель и др. Строительные стали с указанным количеством легирующих добавок называются низколегированными.

Стали, выпускаемые  металлургической промышленностью, различаются  по техническим свойствам и назначению и имеют следующие марки: Ст.0; Ст.2; Ст.З; Ст.4; Ст.5 (ГОСТ 380 — 50). Кроме того, имеется сталь мостостроительная, сталь рельсовая, заклепочная, инструментальная и др. Наиболее широко используется в строительстве сталь марки Ст.З. Она пластична, хорошо сваривается, обладает достаточно высокими показателями прочности. Ее предел прочности при растяжении колеблется от 38 до 47 кг/мм2, а относительное удлинение от 2,1 до 2,5%.

Сталь применяют  в строительстве в виде прокатных  профилей (рис. 1) различного сечения: 
а) балки двутавровые обычного профиля высотой от 100 до 600 мм, широкополочные высотой от 200 до 1000 мм и облегченные высотой от 160 до 300 мм; 
б) швеллеры обыкновенного профиля высотой от 50 до 400 мм и облегченного профиля высотой от 160 до 300 мм; 
в) угловая сталь равнобокая с полками от 20 X 20 до 230X230 мм, неравнобокая —от 30X20 до 200Х 150 мм; 
г) сталь листовая — толстолистовая толщиной от 4 до 60 мм и шириной от 600 до 2500 мм, тонколистовая толщиной от 0,9 до 3,75 мм, шириной от 600 до 1400 мм; к тонколистовой стали относятся сталь кровельная черная и оцинкованная толщиной от 0,38 до 0,82 мм и размерами листов 710X1420 мм и 1000Х Х2000 мм; листовая сталь бывает плоской, рифленой, волнистой; 
д) сталь полосовая шириной от 12 до 200 мм, толщиной от 4 до 60 мм; 
е) сталь квадратная сечением от 6 X 6 до 200 X 200 мм\ 
ж) сталь круглая диаметром от 5 до 200 мм и периодического профиля от 5 до 90 мм; 
з) трубы стальные бесшовные диаметром от 5 до 426 мм, тонкостенные и толстостенные обыкновенные и оцинкованные; трубы сварные диаметром до 1420 мм.

Рис. 2. Профили стали: 2 — двутавр; 2 — швеллер; 3 — уголок неравнобокий; 4 — уголок равнобокий; 5 — листовая; 6 — полосовая; 7 — круглая

Использование стали  в строительстве чрезвычайно  разнообразно. Значительное количество стали расходуется на изготовление арматуры для железобетонных конструкций. Сталь применяют для изготовления многочисленных изделий для строительства: гвоздей, шурупов, винтов, болтов, заклепок, оконных и дверных приборов, всевозможных поковок и т. п.

Чугун используется, в основном, в виде готовых изделий: водопроводных и канализационных  труб, фасонных и соединительных частей к чугунным и стальным трубам, радиаторов отопления, секций котлов водяного и  парового отопления, печных приборов (дверок, вьюшек, задвижек) и ряда других крупных  и мелких изделий и деталей.

Существенным недостатком  черных металлов, особенно стали, является их ржавление (коррозия). Помимо того, сталь  при повышении температуры (при  пожарах) теряет прочность, легко деформируется, что приводит к разрушению стальных конструкций. Для защиты от коррозии металлоконструкции следует периодически (через 2—3 года) окрашивать. Повышение  огнестойкости металлоконструкций выполняется конструктивными мерами.

Цветные металлы  в строительстве используются главным  образом в виде сплавов: латуни (сплав  меди с цинком), бронзы (сплав меди с оловом). В чистом виде используются медь, цинк, свинец. Они служат для  изготовления изделий санитарно-техни-ческого назначения, приборов к столярным изделиям и др.

Наша страна добывает большое количество металла, потребление  которого в строительстве с каждым годом возрастает. Однако использование  металла должно быть экономным и  целесообразным, поэтому его назначение в строительных конструкциях ограничивается специальным постановлением.