Page 15 - 4593

1.3. Тектоніка металевих конструкцій

Початком архітектурного освоєння металу можна вважати будівництво чавунного мосту через р.Совері в Англії
(1779 р.), де вперше в металі було виконано всю споруду. У 1821-1831 роках при будівництві Орлеанської галереї в
Пале-Роялі (Франція) вперше було поєднано метал і скло.
Засвоєння металевих конструкцій та їх статичний розрахунок дозволили побороти обмеження висоти споруд. Так
в 1889 р. була споруджена Ейфелева вежа висотою 305 м. ЇЇ архітектурна форма була розроблена на основі розрахунків

перевертаючої сили вітру. Якщо побудувати епюру моментів для окремо стоячої стійки, що виникають під дією
вітрового навантаження, то її контур буде подібний до форми Ейфелевої вежі. На відміну від кам’яних конструкцій, що
мають обмеження за висотою внаслідок неможливості жорсткого з’єднання елементів конструкції; у металевих
конструкціях допускається достатня висота, з врахуванням рівномірно розподіленого вітрового навантаження, завдяки
можливості жорстко скріпити елементи конструкції, забезпечивши їй додаткову міцність і просторову жорсткість.
Жорстка фіксація стійки дає можливість створювати консольні конструкції (балка лише однією стороною з’єднана з
стійкою).
В сучасному будівництві можна виділити чотири групи однорідних металічних конструкцій: стержневі
(ферми, рами, просторові каркаси), пластинчасті, ниткові і плівчасті. Однотипні уніфіковані елементи заводського 15
виробництва можна широко застосовувати в об’ємно-просторових композиціях. Переваги перехресно-ребристих та
стержневих конструкцій: перекриття великих прогонів та площ, високий ступінь уніфікації елементів і вузлових
з’єднань, невелика товщина структури, легкість, рідке розміщення опор, безмежні композиційні можливості для
організації природного і штучного освітлення, можливість демонтажу і подальшого повторного застосування.
Недоліки: необхідність високої точності монтажних робіт, великі трудовитрати при по елементному монтажі.
Метал – матеріал промислового виробництва, “легка витонченість”.
Чисті метали (залізо, мідь, олово) у будівництві застосовують рідко. Частіше їх сплави: сталь, чавун, латунь,
бронза тощо. Сплави можна отримувати з двох чи кількох компонентів методом сплавлювання. Сплави з трьох і більше
компонентів володіють додатковими характеристиками й міцністю, а тому застосовуються частіше. Властивості
металів і сплавів поділяються на фізичні, механічні, технологічні, хімічні. Зокрема, фізичні (колір, блиск, щільність,
легко- чи тугоплавкість); механічні (міцність ( здатність витримувати великі навантаження), пружність (здатність
приймати початкову форму після зняття навантаження), пластичність (здатність металу змінювати форму під дією сили,
не руйнуючись), твердість (здатність протистояти проникненню іншого тіла), витривалість (здатність витримувати
багаторазове повторне навантаження); технологічні (текучість, ковкість, зварюваність, обробка різанням, шліфування,
полірування); хімічні (розчинення, окислення).