Развитие высотного строительства принесло и новые проблемы. Повышенная этажность промышленных и офисных зданий, высотных торговых центров - поставила задачи сохранения прочности каркаса при понижении веса конструкции. Традиционные материалы для каркасов зданий зачастую не отвечают этим повышенным требованиям.
Традиционный металлопрокат для создания каркасовКаркас, в качестве основы строительной конструкции, применяется издавна. Материалы каркаса многократно менялись. Начиная с прутьев вербы и деревянных брусьев, строительные технологии пришли к использованию с этой целью
металлопроката. Для строительства фундамента, цокольного этажа чаще всего использовали железобетон с каркасом из периодической арматуры. Внутри стен также использовали арматуру, что значительно повышало общий вес строительной конструкции. Междуэтажные перекрытия располагались на каркасах из стальной двутавровой балки и швеллера. Вес такой конструкции приводил к необходимости использовать для высотных зданий пирамидальную форму, чтобы увеличить устойчивость сооружения.
В традиционном строительстве использовались практически все виды металлопроката – сортовой, фасонный и листовой. Особенно широко для железобетонных каркасов и сейчас применяется горячекатаная стержневая арматура. Лист в виде профнастила, в основном, применяется в промышленном строительстве. За последние годы увеличилось использование оцинкованного профиля – для каркасной основы при отделочных работах. Профилированный лист используется для сооружения кровель, ограждающих конструкций и заборов.
Новые материалы для каркасов высотных зданий
Самое широкое применение в высотных каркасах нашла профильная труба. Этот металлопрокат представляет собой трубу, с поперечным сечением квадратной, прямоугольной, многогранной, овальной формы. Материал изготовления – углеродистая сталь. Различают холоднодеформированный и горячедеформированный трубный профиль. Огромный спектр применения профильной трубы заставил заняться ее изготовлением большинство трубопрокатных заводов, которые в производстве используют электросварку и холодную электросварку.
Для каркасов чаще всего применяют профиль квадратного сечения, который стал альтернативой конструкционному металлопрокату. Широкое использование его в конструкциях с центрально-сжатыми элементами – значительно уменьшило вес конструкций и стоимость постройки. Металлоемкость конструкции при использовании профильной трубы заметно уменьшается (до 30%), что является экономически выгодным. Трубный профиль не имеет сквозных пустот (пазух и щелей), это увеличивает устойчивость против коррозии. Все это, при уменьшении сроков монтажа за счет меньшего количества сварных швов – выводит профильную трубу на первые места в списке материалов для каркаса высотных зданий.