Области рационального применения строительных конструкций.

Железобетонные конструкции. Сборный и монолитный железобетон с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой является основным материалом капитального строительства. На заводах сборного железобетона готовят для зданий и сооружений стеновые блоки и панели из тяжелых и легких бетонов, колонны, плиты перекрытий и покрытий, фермы, балки и арки, подкрановые балки, фундаментные блоки, элементы пространственных покрытий; для инженерных сооружений – сборные элементы пролетных строений мостов, подпорных стен, подземных переходов, обделки тоннелей на автомобильных и железных дорогах и т. д., а также отдельные изделия — опоры контактной сети, шпалы, трубы, элементы оград и др. В виде монолитных конструкций они находят применение в гидротехнических сооружениях и в фундаментах под тяжелые нагрузки.

Металлические конструкции. Конструкции из алюминиевых сплавов благодаря малому собственному весу и высокой прочности используют для выполнения изгибаемых и растянутых конструкций большепролетных сооружений. Стальные конструкции целесообразны главным образом в зданиях и сооружениях с большими нагрузками, пролетами и высотами, а также в цехах металлургических заводов с технологическими процессами, сопровождающимися выделением большого количества тепла. Железобетонные конструкции при этом выходят из строя из-за пересушивания бетона, а стальные при нагреве до 100...150°С работают достаточно надежно. Они используются также в высоконапорных трубопроводах для нефти и газов, резервуарах, при сооружении каркасов уникальных высотных зданий, опор высоковольтных электросетей, подвижных конструкций крапов, разводных мостов и т. д.

В настоящее время в производственных зданиях стальные конструкции рекомендуется применять для ферм покрытий пролетом более 30 м, подкрановых балок под краны грузоподъемностью более 30 т, колонн высотой более 16 м. В общественных зданиях, спортивных сооружениях металлические конструкции во многих случаях оказываются более выгодными, чем железобетонные.

Деревянные конструкции. В районах, где древесина является местным материалом, деревянные конструкции успешно используются для строительства жилых и сельскохозяйственных зданий, а также инвентарных подвижных и сборно-разборных зданий.

Наиболее перспективными являются клееные деревянные конструкции. Преимуществами клееных деревянных конструкций являются их индустриальность, долговечность, достаточная надежность при пожаре, значительная химическая стойкость безметалльных элементов при эксплуатации в сухих условиях.

Каменные и армокаменные конструкции в основном применяют в качестве столбов и стеновых ограждении. В общем балансе стеновых материалов каменные конструкции составляют около 50%. При механизации строительных процессов каменные конструкции эффективны при строительстве жилых домов высотой до 16 этажей, общественных и сельскохозяйственных зданий.

Достоинства и недостатки строительных конструкций и области их рационального применения

Сравнение достоинств и недостатков строительных конструкций из различных материалов проводится по следующим основным показателям.

Вес. Несомненным достоинством обладают строительные конструкции, вес которых при прочих равных условиях будет наименьшим. Если принять вес стальных конструкций за единицу, то вес конструкций, работающих на сжатие, из дерева будет равен 1-1,5, из железобетона – 3-7, и из камня –15-25, а для конструкций, работающих на изгиб, из алюминиевых сплавов вес будет колебаться в пределах 0,3-0,5, из дерева – 1-1,5, из железобетона – 2-6 и из армокамня – 10-20.

Огнестойкость. Железобетонные и каменные конструкции огнестойки. Менее огнестойки предварительно-напряженные железобетонные конструкции. Металлические конструкции неогнестойки. Более огнестойкими являются массивные деревянные конструкции, но они возгораемы.

Темпы возведения. Применение металлических, сборных железобетонных и каменных крупноблочных конструкций позволяет возводить сооружения скоростными методами.

Индустриальность. Металлические, сборные железобетонные, крупноблочные каменные и заводского изготовления деревянные конструкции являются индустриальными конструкциями.

Эксплуатационные расходы. Стальные конструкции требуют затрат на окраску, предохраняющую их от коррозии. Деревянные конструкции требуют некоторых затрат на предохранение их от гниения и расстройства соединений. Конструкции из остальных материалов почти не требуют эксплуатационных затрат.

Долговечность. Строительные конструкции из металла, бетона, камня, железобетона и армокамня наиболее долговечны. Деревянные конструкции при надлежащих условиях эксплуатации, предохранении от увлажнения, гниения и расстройства соединений также могут существовать очень долгое время. Известны деревянные конструкции, существующие свыше 100 лет.