Стальная конструкция — это конструкция, состоящая из стальных материалов и являющаяся одним из основных типов строительных конструкций. Конструкция в основном состоит из таких элементов, как балки из профильной стали и листовой стали, стальные колонны, стальные фермы и других деталей, для обработки которых применяются такие методы удаления ржавчины и защиты от коррозии, как силилирование, чистая марганцевая фосфатизация, промывка и сушка водой, оцинковка. Между отдельными элементами или деталями обычно используются сварные швы, болты или заклёпки. Благодаря небольшому собственному весу и простоте монтажа она широко применяется в таких областях, как крупные производственные здания, спортивные сооружения и сверхвысокие здания.

Стальные конструкции отличаются высокой прочностью, малым собственным весом, хорошей общей жесткостью и высокой способностью к деформации; поэтому они особенно подходят для строительства зданий с большими пролетами, а также сверхвысоких и сверхтяжелых сооружений. Материал обладает однородностью и изотропностью, является идеальным упругим телом и наилучшим образом соответствует основным допущениям общей механики конструкций. Сталь характеризуется хорошей пластичностью и вязкостью, способна к значительным деформациям и хорошо выдерживает динамические нагрузки. Сроки строительства короткие; кроме того, данный материал высокоиндустриализирован и позволяет осуществлять специализированное производство с высокой степенью механизации.

В области стальных конструкций следует исследовать высокопрочные стали, значительно повышая их предел текучести; кроме того, необходимо разрабатывать новые виды профильных сталей, такие как H-образные профиля (или профили с широкими полками) и Т-образные профиля, а также профилированные листы, чтобы удовлетворить потребности конструкций с большими пролетами и сверхвысоких зданий.

Кроме того, существует легкая стальная конструкционная система без тепловых мостов; сама по себе здание не является энергоэффективным. Эта технология решает проблему холодовых и тепловых мостов в здании с помощью изобретательных специальных соединительных деталей. Малогабаритная ферменная конструкция позволяет кабелям и трубам водоснабжения и канализации проходить сквозь стены, что облегчает строительство и отделку.

Особенности стальных конструкций

1. Высокая прочность материалов и малый собственный вес

Сталь обладает высокой прочностью и высоким модулем упругости. По сравнению с бетоном и деревом она имеет относительно низкое соотношение плотности к пределу текучести; поэтому при одинаковых нагрузках сечения элементов стальной конструкции меньше, масса — легче, что облегчает транспортировку и монтаж, а также делает её подходящей для конструкций с большими пролетами, большой высотой и значительной нагрузкой.

2. Сталь обладает хорошей ударопрочностью и пластичностью, однородной структурой и высокой надежностью конструкций

Подходит для восприятия ударных и динамических нагрузок, обладает хорошей сейсмостойкостью. Внутренняя структура стали однородна и близка к изотропному однородному телу. Реальные эксплуатационные характеристики стальных конструкций достаточно хорошо соответствуют расчетным теоретическим данным. Поэтому стальные конструкции отличаются высокой надежностью.

3. Высокая степень механизации производства и монтажа стальных конструкций

Конструктивные элементы стальных конструкций удобны для изготовления на заводе и монтажа на строительной площадке. Заводское механизированное производство позволяет получить высокую точность готовых деталей, обеспечить высокую производительность, ускорить монтаж на строительной площадке и сократить сроки строительства. Стальные конструкции являются наиболее индустриализированными.

4. Хорошая герметичность стальных конструкций

Благодаря возможности сварных конструкций достигать полной герметичности, их можно использовать для создания высоконадежных емкостей под давлением, крупных масляных резервуаров, напорных трубопроводов и других объектов, обладающих отличными газонепроницаемыми и водонепроницаемыми свойствами.

5. Стальные конструкции устойчивы к теплу, но не устойчивы к огню

При температуре до 150℃ свойства стали изменяются незначительно. Поэтому стальные конструкции подходят для горячих цехов; однако если поверхность конструкции подвергается тепловому излучению примерно при 150℃, необходимо использовать теплоизоляционные панели для её защиты. При температуре от 300℃ до 400℃ прочность и модуль упругости стали существенно снижаются; при температуре около 600℃ прочность стали стремится к нулю. В зданиях с особыми требованиями к пожарной безопасности стальные конструкции обязательно должны быть защищены огнестойкими материалами для повышения уровня огнестойкости.

6. Стальные конструкции обладают плохой коррозионной стойкостью

Особенно в условиях влажной и агрессивной среды сталь легко подвергается ржавлению. Обычно стальные конструкции требуют очистки от ржавчины, оцинковки или покрытия краской, а также регулярного технического обслуживания. Для конструкций морских платформ, находящихся в морской воде, необходимо применять специальные меры защиты от коррозии, такие как «анодная защита цинковыми блоками».

7. Низкоуглеродные, энергосберегающие, экологически чистые и пригодны для повторного использования

При демонтаже стальных зданий практически не образуется строительного мусора, а сталь можно перерабатывать и использовать повторно.