Виды и предназначение рамных конструкций

Металлический каркас мы часто видим на строительной площадке. Для самых разнообразных инженерных решений такая конструкция незаменима, обладая множеством надёжных характеристик:

• прочность;
• устойчивость;
• антикоррозийные качества;
• оперативность и беспроблемность монтажа;
• общий вес меньше, чем у каменных основ для зданий и сооружений.

Но главное преимущество — используя рамные конструкции, мы сможем получить каркас именно той формы, которая нужна для конкретного объекта, а не общетиповую модель. Размер и конфигурация могут быть разнообразны и соответствовать любому инженерному проекту.

Какие бывают рамные каркасы

Первые металлические конструкции появились в XII столетии. Как и сегодня, инженерные каркасы использовались для крупных сооружений. Тогда не существовали масштабные производства, конструкции были необходимо при возведении дворцов, правительственных резиденций, церквей. Но использование металлических рамных каркасов имеет чёткую дату рождения — 1784 год, когда была получена малоуглеродистая сталь. Вскоре началось производство литой стали в промышленных масштабах.

Основные материалы для современных рамных конструкций: сталь, алюминий, цветные металлы и сплавы. На практике встречаются и рамы из чугуна. При всём разнообразии сферы применения и конкретных модификаций существует два основных варианта:

1. Пространственные. Максимальная прочность и жёсткость. Представляют собой решётку, из которой монтируется трёхмерная конструкция. Используются при строительстве крупных объектов, включая мосты и трубопроводы.
2. Каркасные. Стальные колонны расположены вертикально, соединение — горизонтальные балки. Как и первый вариант, применяются при возведении крупных объектов — зданий, мостов.

При грамотном монтаже получаем экономию не только времени, но и трудозатрат. Да и материалы требуются в весьма умеренном количестве. Состоят такие конструкции из рам, а сами рамы собраны из металлических элементов. Основные виды:

• болтовые;
• сварные;
• винтовые;
• клёпаные;
• штампованные.

Используются и комбинированные конструкции. Как правило, они сочетают болтовые и сварные элементы. Все характеристики регламентированы требованиями ГОСТа. Проверяются не только на соответствие техническому заданию монтажа, но и обеспечение безопасности и долговечности здания.

Что представляют собой готовые конструкции

Задача рамного каркаса — сохранение рабочих характеристик на протяжении длительного срока эксплуатации. Конструкции выдерживают механические воздействия и обладают устойчивостью к атмосферным явлениям — сезонные перепады температур, зимние морозы, дождь, снег, штормовой ветер.

Помимо основных эксплуатационных качеств, необходимо соблюдение всех характеристик конструкции:

• отсутствие наплывов на сварных швах;
• надёжное антикоррозионное покрытие;
• никаких слабопроваренных зон, а тем более трещин;
• ровные срезы;
• плавный переход между материалом и швом.

Также могут потребоваться дополнительные отверстия для конструкционных соединений различного типа — по конкретному архитектурному проекту. Запас прочности определяется не только для работы объекта в штатном режиме, но и на случай аварии.

Стандартная рамная конструкция для предотвращения ржавления обрабатывается порошковой краской. Но при длительной эксплуатации непременное условие — постоянное техническое обслуживание, проверка антикоррозионного покрытия и возможная замена элементов каркаса.

Где используются рамные металлокаркасы

Основная сфера применения рамных конструкций — для промышленных сооружений, которым необходимы большие площади. Дополнительные требования зависят от назначения самого здания. Для одноэтажных складских помещений или производственных цехов требуется надёжность, устойчивость, но не архитектурные и дизайнерские изыски. А вот каркасы для целого ряда сооружений должны быть безупречны не только по рабочим качествам, но и внешне:

• спортивные объекты;
• торговые павильоны;
• выставочные и демонстрационные залы.

И тогда мы сможем выбирать из двух вариантов — скрыть рамную конструкцию внутри оболочки здания либо вписать конструкцию в общий архитектурный стиль.

Алгоритм установки

Выбор конкретной металлоконструкции и этапы монтажа зависят от инженерного проекта и назначения сооружений. Но общий алгоритм не меняется:

1. Разработка проекта с учётом конкретных строительных задач и пожеланий заказчика.
2. Расчёт нагрузки для всей конструкции и её отдельных элементов
3. Составление проекта, включая точные чертежи.
4. Подготовка к установке: заготовка элементов, раскрой и резка материала.
5. Сварка непосредственно на месте монтажа.
6. Обработка для защиты от коррозии.
7. Монтаж конструкций — обычно происходит дополнение элементами из неметаллов: стекло, поликарбонат, панели.

При любом конструктивном решении рама представляет собой плоскую систему, состоящую из стоек и ригелей. Если требуется увеличить жёсткость каркаса, используется примыкание к железобетонным элементам и диафрагмам. Изгибающие моменты перераспределяются между ригелями и стойками.

Дорожные конструкции

Устанавливаются такие рамные каркасы и на дорогах. К ним относятся не только комплексы для регулировки движения, но и опоры для рекламных щитов, дорожных знаков. Располагаются НАД или ВДОЛЬ дорожного полотна. Основные виды:

• П-образные
• Г-образные.
• Т-образные.

Все параметры и типоразмеры строго регламентируются ГОСТом и СНИПами. Поскольку дорожные каркасы постоянно подвергаются атмосферному воздействию, требуется антикоррозийное покрытие, гальваническая обработка поверхности (горячая оцинковка). Оптимальный режим техобслуживания — перепокрытие антикоррозионного слоя каждые пять лет.