�ЗГОТОВЛЕН�Е � ПР�МЕНЕН�Е РАСТЯЖ�МЫХ СВАРНЫХ РЕШЕТЧАТЫХ КОНСТРУКЦ�Й (РСРК)

Высокая стоимость решeтчатых конструкций определяется в первую очередь высокой долей ручного труда при их изготовлении и монтаже. На автоматизированном оборудовании в настоящее время выпускаются только решeтчатые арматурные каркасы. Эти каркасы рассчитаны на использование только в железобетонных конструкциях и практически непригодны для применения в качестве самостоятельных несущих и декоративных конструктивных элементов. Налаживанию серийного выпуска сложных пространственных решeтчатых конструкций с широким спектром применения препятствуют необходимость частой перенастройки автоматизированного оборудования в соответствии с требованиями заказчика и сложность транспортировки конструкций к месту монтажа. Кроме того, применяемые в настоящее время технологии изготовления решeток и решeтчатых конструкций определяют высокую сложность автоматизированного оборудования и высокую стоимость готовой продукции. Для решения описанных выше проблем предлагается переход к применению растяжимых сварных решeтчатых конструкций (РСРК). Сущность технологии изготовления РСРК заключается в том, что базовые конструктивные элементы (решeтчатые полотна (рис. 1) и решeтчатые столбы (рис. 2)) промышленно производятся в компактно сложенном виде. При необходимости нерастянутые элементы подвергаются дополнительной формовке (рис. 3). После транспортировки к месту установки конструктивные элементы растягивают до заданных размеров и монтируют в конструкцию (рис. 4). Применение РСРК вместо традиционно применяемых решeтчатых, уголковых, и других металлоконструкций позволяет: 1) упростить проектирование металлоконструкций за счeт высокой степени унификации конструктивных элементов, из которых может быть собрана широкая гамма конструкций; 2) значительно снизить затраты на производство металлоконструкций за счeт высокой степени автоматизации изготовления растяжимых конструктивных элементов; 3) снизить расходы на транспортировку металлоконструкций к месту монтажа за счeт возможности перевозить элементы РСРК в нерастянутом состоянии, при этом размеры нерастянутого элемента в 5–30 раз меньше номинального размера после его растяжения; 4) исключить необходимость точной выверки размеров конструкции на этапе проектирования, так как размеры конструктивных элементов могут быть подогнаны при монтаже без значительного изменения их механических свойств; 5) замена столбов из труб для размещения осветительных приборов и электрокоммуникаций на столбы РСРК значительно улучшает их внешний вид и снижает ветровую нагрузку, т.к. решeтчатые столбы свободно продуваются. Единый подход к изготовлению решeток позволяет создавать полностью автоматизированное оборудование, рассчитанное на изготовление решeток различного рисунка. Простота перенастройки такого оборудования обеспечивает одинаковые затраты при изготовлении решeток различного вида (рис. 5). Базовый рисунок решeтки задаeтся при еe изготовлении, однако при растяжении рисунок и геометрия решeтки дополнительно изменяются (рис. 6). Это свойство значительно расширяет возможности инженера-дизайнера, разрабатывающего решeтчатую конструкцию, а также позволяет осуществлять подгонку размеров конструктивных элементов во время монтажа конструкции. Совместное использование растяжимых решeток и растяжимых столбов позволяет изготавливать эстетично выглядящие ограждения (рис. 7), пригодные не только для охраняемых территорий, но и для скоростных автомобильных и железных дорог. Невысокая стоимость, удобство транспортировки и возможность получения высокой жесткости конструкций делает РСРК удобными для применения в сельском хозяйстве, например, для закрепления плодовых растений (рис. 8), для изготовления теплиц. При растяжении элементов РСРК необходимое усилие возрастает неравномерно с ростом коэффициента растяжения (рис. 9), что обусловливает их высокую демпфирующую способность. Данное свойство позволяет использовать РСРК, смонтированные с большим запасом по коэффициенту растяжения, для ограждения опасных участков автотрасс. Подобная конструкция позволит плавно погасить скорость попавшего в аварию автомобиля и исключить его отбрасывание на проезжую часть. Особенности поведения РСРК при изменении коэффициента растяжения позволяют предположить возможность значительного улучшения свойств железобетона, изготовленного с применением арматуры в виде РСРК. Традиционно применяемая арматура предназначена для пассивной компенсации низкой способности бетона противостоять растягивающим напряжениям. Ячейки РСРК при растяжении конструкции в продольном по отношению к пруткам направлении работают на «схлопывание» (рис. 10). Таким образом, РСРК в составе железобетонной конструкции предположительно приобретают способность преобразовывать нежелательные для бетона растягивающие усилия в сжимающие бетон усилия внутри ячеек. Кроме того, сочетание высоких демпфирующих свойств и высокой устойчивости к «продeргиванию» арматуры, использование РСРК в составе железобетона позволяет повысить устойчивость сооружений к ударным, в том числе сейсмическим, воздействиям при снижении затрат на изготовление арматурных каркасов. Как уже отмечалось, усилие для растяжения РСРК возрастает с ростом коэффициента растяжения (рис. 9). Таким образом, жeсткость готовой конструкции определяется еe конфигурацией, параметрами пруткового материала, плотностью сварной сетки, а также коэффициентом растяжения. Таким образом, растянутая конструкция не может быть сложена вновь, что затрудняет похищение смонтированных декоративных конструкций. При эксплуатации несущая способность РСРК определяется жесткостью, достигнутой в процессе растяжения. Для растяжения ответственных РСРК, несущих значительную силовую нагрузку, целесообразно применять специализированные приспособления, например, электролебeдку. Для изготовления ограждений и малых архитектурных форм РСРК можно растягивать как с помощью ручной лебeдки, так и с применением автотранспорта, доставившего их к месту монтажа. Кроме защитных и декоративных конструкций, на базе РСРК можно изготавливать быстровозводимые хозяйственно-бытовые и пригодные в качестве временного жилища постройки. Для этого выполненные из двух слоeв решeтки полы, стены и перекрытия застилаются фольгой, битумированной бумагой либо другим аналогичным материалом и заполняются пенокремниевым материалом. Такая конструкция постройки позволяет легко транспортировать еe к месту установки и быстро монтировать. Двойной слой решeтки обеспечивает надeжную защиту от несанкционированного проникновения, а экологически чистый пенокремниевый наполнитель обеспечивает хорошую теплоизоляцию при полной пожаробезопасности (существуют разновидности пенокремниевого материала, выдерживающие до 1500°С). При этом допускается размещение в стенах дымоходов и электропроводки. Ознакомиться с дополнительной информацией по изготовлению и применению РСРК можно на сайте http://ewlc.narod.ru.