Металлоконструкции в архитектуре

Являясь многофункциональным и универсальным материалом, сталь предлагает широкие возможности для достижения высокой архитектурной выразительности. При этом важную роль играет тщательная проработка конструктивной формы, поскольку она определяет основные технико-экономические характеристики быстровозводимых зданий и их внешний вид.

Современная металлургическая промышленность предлагает разнообразные марки и типы сталей. Стали имеют ряд классификационных признаков и характеристик, основными из которых являются предел текучести, предел прочности, химический состав и ударная вязкость.

В современном строительстве способы, которыми конструктивные элементы сообщаются между собой, насчитывают два основных типа: сварные соединения и болтовые соединения.

Другие виды соединений – заклепочные, клеевые и т. п. – применяются на данный момент в отрасли очень ограниченно в специальных случаях, когда это оправданно. Соединяясь, конструктивные элементы устанавливают между собой отношение связей по передаче усилий и совместной работе. Поэтому основным требованием к любым соединениям является обеспечение их несущей способности на уровне несущей способности элементов, которые соединяются – равнопрочность.

Целью и результатом архитектуры является формирование пространства для жизни и деятельности человека путем превращения материи. При этом создается искусственная среда, которая воплощается в таких формах, как здания, сооружения, элементы благоустройства и т. д. Но каждая материальная форма, каждый объект, который мы хотим создать, подвергается силовым, атмосферным, деформационным и другим воздействиям естественной и искусственной среды.

Обозначенные выше механизмы восприятия и заземления силовых воздействий лежат в основе создания всех разнообразных конструктивных форм быстровозводимых зданий и сооружений. Задание архитектора – сделать правильный выбор для придания объекту необходимой функциональности и архитектурной выразительности.

В большинстве типов быстровозводимых зданий основные несущие конструкции каркаса обычно скрыты фасадными системами и ограждающими конструкциями. В то же время в зданиях с элементами, расположенными в плоскости или за пределами ограждающей оболочки, конструктив может использоваться как одна из составляющих достижения архитектурной выразительности.

Системы перекрытий и покрытий в зданиях с различным количеством этажей могут быть организованы по балкам и по фермам. Балки предназначены для восприятия изгибающих моментов и поперечных сил и являются активными по сечению, в то время как фермы раскладывают внешний силовой поток в вектор усилий.

Висячие конструкции являются несущими системами, работающими по принципу активной формы, которая адаптируется своим абрисом внешней нагрузке. Основным преимуществом висячих конструкций является то, что в них предусмотрено действие только растягивающих усилий. Это обуславливает наиболее эффективную работу стали, позволяет перекрывать значительные пролеты и создавать сложные поверхности.