Стальные конструкции: универсальный каркас, поддерживающий современные здания.

Определение
Сталь характеризуется высокой прочностью, малым весом, хорошей общей жесткостью и высокой устойчивостью к деформациям, поэтому она особенно подходит для строительства зданий с большими пролетами, сверхвысокими и сверхтяжелыми конструкциями; материал обладает хорошей однородностью и изотропностью, представляет собой идеальное упругое тело, наилучшим образом соответствующее основным предположениям общей инженерной механики; материал обладает хорошей пластичностью и ударной вязкостью, может подвергаться большим деформациям и хорошо выдерживает динамические нагрузки; сроки строительства короткие; он обладает высокой степенью индустриализации и может производиться с высокой степенью механизации.
Для повышения предела текучести стальных конструкций следует изучать высокопрочную сталь; кроме того, для удовлетворения потребностей в конструкциях с большими пролетами и сверхвысоких зданиях необходимо разрабатывать новые типы стали, такие как H-образная сталь (также известная как широкополочная сталь) и T-образная сталь, а также гофрированные стальные листы.
Кроме того, используется система легких стальных конструкций без тепловых мостов. Само здание не является энергосберегающим. В этой технологии используются продуманные специальные соединители для решения проблемы мостиков холода и тепла в здании; небольшая ферменная конструкция позволяет прокладывать кабели и водопроводные трубы через стены, что удобно для строительства и отделки.

Функции
1. Высокая прочность материала и малый вес.
Сталь обладает высокой прочностью и высоким модулем упругости. По сравнению с бетоном и древесиной, отношение её плотности к пределу текучести относительно низкое. Поэтому при одинаковых условиях напряжений стальная конструкция имеет малое поперечное сечение и малый вес, что облегчает её транспортировку и монтаж. Она подходит для конструкций с большими пролётами, большой высотой и большими нагрузками.
2. Сталь обладает хорошей ударной вязкостью, пластичностью, однородностью материала и высокой структурной надежностью.
Подходит для выдерживания ударных и динамических нагрузок, обладает хорошей сейсмостойкостью. Внутренняя структура стали однородна и близка к изотропному однородному телу. Фактические рабочие характеристики стальной конструкции в большей степени соответствуют расчетной теории. Поэтому стальная конструкция обладает высокой надежностью.
3. Высокая степень механизации в производстве и монтаже стальных конструкций.
Компоненты стальных конструкций легко изготавливать на заводах и собирать на месте. Готовая продукция, изготовленная на заводах с использованием механизированных технологий, отличается высокой точностью, высокой производительностью, быстрой сборкой на месте и короткими сроками строительства. Стальные конструкции — это конструкция с наивысшей степенью индустриализации.
4. Хорошие герметизирующие свойства стальной конструкции.
Благодаря возможности полной герметизации сварной конструкции, из нее можно изготавливать контейнеры высокого давления, большие нефтяные резервуары, напорные трубопроводы и т.д. с хорошей воздухо- и водонепроницаемостью.
5. Стальная конструкция термостойка, но не огнестойка.
При температуре ниже 150℃ свойства стали изменяются незначительно. Поэтому стальные конструкции подходят для жарких цехов, но при воздействии на поверхность конструкции теплового излучения температурой около 150℃ их следует защищать теплоизоляционными плитами. При температуре 300℃-400℃ прочность и модуль упругости стали значительно снижаются. При температуре около 600℃ прочность стали стремится к нулю. В зданиях со специальными требованиями к пожарной безопасности стальные конструкции должны быть защищены огнеупорными материалами для повышения уровня огнестойкости.
6. Низкая коррозионная стойкость стальных конструкций.
Особенно во влажных и агрессивных средах сталь легко подвержена коррозии. Как правило, стальные конструкции нуждаются в антикоррозийной обработке, гальванизации или покраске, а также в регулярном техническом обслуживании. Для конструкций морских платформ, работающих в морской воде, требуются специальные меры, такие как «защита цинковым блоком с анодом», для предотвращения коррозии.
7. Низкий уровень выбросов углерода, энергосбережение, экологичность и безопасность для окружающей среды, возможность многоразового использования.
Демонтаж зданий со стальными конструкциями практически не приводит к образованию строительных отходов, а сталь можно перерабатывать и использовать повторно.