• Главная
• Заказчику и архитектору
• Инструкция по применению узлов крепления

Узлы крепления архитектурного декора.

Стеклофибробетон - современный композиционный материал. В его состав входит цемент высоких марок, кварцевый песок, щелочестойкое (обязательно щелочестойкое!) стекловолокно и техническая вода. Армируя цементно-песчаную смесь, щелочестойкое стекловолокно значительно улучшает прочностные показатели архитектурных изделий из стеклофибробетона.

Стеклофибробетон - это, прежде всего, очень привлекательный по своему внешнему виду и долговечный облицовочный материал. Компания «Архитектура Благополучия» изготавливает из него изделия самой разнообразной формы, профиля, фактуры и цвета. Включая наиболее сложные – бионические формы и формы больших сферических моделей. В архитектурном декоре – стеклофибробетон подходит для быстрого монтажа «с колес» легких сборных облицовочных панелей для наружной обшивки стен современных зданий.

Одним из главных преимуществ архитектурных деталей из стеклофибробетона по сравнению с массой аналогичных решений отделки фасадов - является их малый вес. (Как правило, на один квадратный метр это от 16 до 24 кг.) Это - ощутимая экономия на затратах на материал, транспорте, погрузочно-разгрузочных операциях и стоимости монтажа.
Если этот факт учитывать архитектором и конструктором на стадии проектирования, то значительно могут быть сокращены затраты на фундаменты и конструкцию надземной части зданий. Другими явными преимуществами стеклофибробетона как облицовочного материала является его долговечность, стойкость к химическому воздействию, негорючесть и высокие звуко- и теплоизоляционные свойства.
Используя мировой опыт, опыт коллег и свой собственный многолетний опыт, мы решили осветить некоторые возможные способы крепления архитектурного декора на зданиях или других конструкциях с помощью различных монтажных узлов. Подчеркиваем, что особенностей креплений архитектурного декора может быть множество – и в каждом случае необходимо учитывать индивидуальные условия монтажа.

Зачем нужны узлы крепления?
Выделим основные функции узлов крепления архитектурного декора из стеклофибробетона. Узлы крепления необходимы для того, чтобы:
а. Обеспечить надежное крепление изделия к конструкции здания на срок службы этих изделий или самого здания;
б. Обеспечить возможность деформационных смещений в одной плоскости и вращательной деформации («кручения») как отдельных изделий относительно друг друга, так и изделий относительно поддерживающей конструкции с учетом гидроизоляции швов;
в. Обеспечивать необходимую пригонку и стыковку изделий с учетом стандартных строительных дефектов в сочетании с возможно возникающими движениями упомянутыми выше (в пункте «б»);
г. Обеспечивать целостность поддерживающей конструкции и связь с ней под воздействием внешних факторов (удар, вибрация, ветер, огонь и т.д.), сводя при этом к минимуму локальные концентрации механического напряжения;
д. Предусматривать наличие в изделиях точек подъема, необходимых для их перемещения в процессе изготовления, погрузочно-разгрузочных операций и монтажа;
е. Обеспечивать распределение сил, передаваемых через узлы крепления, по всей максимально возможной площади;
ё. Использовать все прочностные свойства стеклофибробетона за счет поддерживающих элементов в основании и ограничителей поперечного перемещения, как в верхней, так и в нижней частях изделий.

Что лежит в базовых принципах?
Чтобы создать надежную, эффективную и, что особенно немаловажно в нынешних условиях, рентабельную монтажную систему, необходимо уяснить базовые принципы.
Прежде всего, работу нужно доверить профессионалам с опытом. Компания - производитель архитектурного декора должна иметь в штате несколько конструкторов и проектировщиков, которые работают в тесном контакте с архитектором проекта.
В работе над каждым узлом, проектировщик должен установить наличие существенных конструктивных ограничений, которые могут определяться условиями конкретного объекта. Такие ограничения, если они имеются, могут оказывать существенно влияние на выбор и разработку узлов крепления. Типичными примерами подобных ограничений могут являться трудности монтажа из-за отсутствия свободного доступа к участкам крепления, из-за несовместимости с крепежными узлами других элементов, из-за слишком больших отклонений от осей элементов поддерживающей конструкции или из-за несоответствия общему графику выполнения работ.
Важно: площадь изделий архитектурного декора не должна слишком жестко и плотно крепиться к каркасной конструкции, поскольку это будет препятствовать температурным деформациям и деформациям под действием влажности и, приведет к образованию трещин. Обычно крепления устанавливаются на каждом из четырех углов архитектурного изделия.

Следует также тщательно изучить работу поверхностей архитектурного декора из стеклофибробетона под нагрузкой. Практика показывает, что:

1. Желательно избегать длинных горизонтальных панелей (с соотношением длина пролета/толщина > 4), так как изгиб может повлечь в местах крепления панели разрушение в результате вращательной и/или плоскостной деформации.
2. Крепежные узлы должны располагаться таким образом, чтобы свести к минимуму любые долговременные напряжения. Силы, передаваемые через крепления на сами панели, должны распределяться как можно более равномерно по всей площади стеклофибробетона. Во избежание разрушения изделий из стеклофибробетона нужно предусмотреть на опорных узлах крепления в основании изделий соответствующие несущие участки в самой стеклофибробетонной скорлупе, выполняющие роль несущих элементов.
3. Сборники Британских стандартов (BS) 5606/1990 и BRE 199 и 223 содержат существенные данные о погрешностях, которые следует учитывать при проектировании крепежных деталей. В крепежную систему следует вносить соответствующие допуски, если она предназначена для выполнения указанных в Разделе 2 функций b и с. В идеальном случае для целей подгонки все крепежные детали должны быть легко доступны, хотя это и не всегда возможно.
4. Важно иметь в виду, что оцинкованные крепежные элементы имеют конечный срок службы, который прямо пропорционален толщине цинкового покрытия. Как правило, следует использовать крепежные детали по возможности из нержавеющей стали благодаря их высокой коррозионной стойкости. Нержавеющая сталь является тем материалом, которому следует отдавать предпочтение при изготовлении крепежных деталей, к которым неизбежно не будет доступа (размещенным вне поля видимости).
5. Для целей подъема/подачи и в интересах предотвращения возможного разрушения постоянных крепежных деталей следует предусмотреть отдельные крепежные детали.
6. Увеличение стоимости материала/изготовления в связи с использованием более дорогостоящих и сложных крепежных деталей может быть компенсировано уменьшением затрат на монтаж вследствие экономии времени на строй площадке. При выборе типа крепежных деталей это следует иметь в виду. 

Важно ли расположение узлов крепления в изделии?
Узлы крепления можно разделить на те, которые служат опорой для нагрузки собственной массы панелей, и те, которые служат для целей закрепления/фиксации/ограничения. От некоторых крепежных деталей, возможно, потребуется выполнение обеих функций. В идеальном случае архитектурные изделия из стеклофибробетона должны иметь не более четырех фиксирующих крепежных узлов/ограничителей и не более двух опорных крепежных узлов. Они всегда должны иметь опору в своем основании с тем, чтобы постоянное нормальное напряжение, вызываемое собственной массой, было напряжением сжатия. При этом для противодействия временным нагрузкам задействуются все прочностные характеристики материала.
Из этого следует, что при эксплуатации архитектурные изделия из стеклофибробетона не должны подвешиваться за верхнюю часть (находиться в верхнеподвесном сложении). Это вызовет постоянные нормальные растягивающие напряжения изделии. Для целей подъема необходимо учитывать предел прочности архитектурные изделия из стеклофибробетона на растяжение, имея ввиду, что условия подъема являются временными.
При создании точек опоры в основании панели хорошо зарекомендовал себя в практике проектирования метод ограничения эксцентриситета (е) собственной массы (W) от точки опоры. Это, в свою очередь, ограничивает постоянные противодействующие силы в верхних и нижних фиксирующих крепежных деталях и, следовательно, возникающие в панелях напряжение изгиба и касательное напряжение. В идеальном случае эксцентриситет (е) должен быть равен нулю, однако добиться этого удается редко. В вертикальных изделиях возникающие вследствие этого эксцентриситета постоянные напряжения обычно невелики. Тем не менее, когда архитектурное изделие из стеклофибробетона отклоняется под определенным углом к вертикали, эксцентриситет (е) увеличивается, и возникающие напряжения могут оказаться значительными. И критическими! 

Допускается ли смещение/деформация?
Усадка, а также влаго- и термодеформации облицовочных архитектурных изделий из стеклофибробетона зависят от времени.. С целью предотвращения повреждения и возможного разрушения архитектурного декора его системы крепления должны предусматривать допуски, обеспечивающие беспрепятственную возможность таких смещений/деформаций. В крепежных деталях нужно обязательно предусмотреть дополнительные допуски из расчета ожидаемых деформаций несущей конструкции.

Основные характеристики системы крепления:
1. Панели имеют только четыре обеспечивающие боковое зацепление крепежные детали.
2. Вертикальная опора обеспечивается в двух точках в основании каждой панели.
3. Обе верхние фиксирующие крепежные детали допускают вертикальные и горизонтальные смещения.
4. Одна нижняя фиксирующая крепежная деталь обеспечивает горизонтальные смещения, в то время как другая может быть закреплена жестко или быть идентичной другой нижней крепежной детали.
5. Все крепежные детали обеспечивают определенную степень свободы вращательного движения.
Наряду с созданием припусков для смещений в местах крепления, деталировка зоны конструкции здания вокруг плоскости архитектурного изделия из стеклофибробетона должна обеспечивать отсутствие ограничений для смещения. 

Так ли важна усадка и влагодеформация?
При увлажнении и высыхании архитектурного изделия из стеклофибробетона в нем происходит изменение геометрических размеров, которое вызывается усадкой и влагодеформациями. Такие изменения проявляются в большей степени, чем изменения, имеющие место в сопоставимых сборных железобетонных изделиях. После изготовления и затвердения архитектурные изделия из стеклофибробетона высушиваются и испытывают первоначальную усадку при высыхании. Последующее увлажнение и высыхание приводят к появлению обратимых влагодеформации. Эти влагодеформации имеют меньшую величину, чем первоначальная усадка при высыхании; таким образом готовые изделия испытывает необратимую усадку в процессе первоначального высыхания.
Как правило, необратимая усадка достигает от одной четверти до одной трети величины конечной усадки при высыхании и зависит главным образом от соотношения вода/цемент. Влагодеформации имеют тенденцию к уменьшению с возрастом и определяются главным образом содержанием цемента.
В настоящее время мы практикуем применение соотношений песок/цемент в пределах 0,5:1 и 1:1. Это приводит в результате к свободной усадке или влагодеформации в районе 0,15 % или 1,5 мм/метр длины.

Такая нечастая, но случающаяся термодеформация
Величина термодеформаций в архитектурных изделиях из стеклофибробетона может быть того же порядка, что и при усадке и влагодеформациях. Если эти деформации ограничены, в изделиях могут возникнуть значительные напряжения.
Коэффициент расширения (а) СФБ находится в диапазоне 10-18х10-6/°С. Термические изменения размеров в СФБ можно рассчитать по хорошо известной формуле:
ΔL = α х ΔΤ х L,
где ΔL = изменение длины
α - коэффициент линейного расширения
ΔΤ = изменение температуры
L = длина, на которой определяется ΔL.
Пример:
Допустим, что повышение температуры (ΔΤ) составляет 30°С, а значение коэффициента линейного расширения (а) составляет 18х10-6/°С, тогда панель длиной 2,5 м увеличится на (18 х 10-6 х 30 х 2,5 х 1000) мм = 1,35 мм
Крупным архитектурным изделиям из стеклофибробетона однослойной конструкции в производственной практике «Архитектуры Благополучия» обычно придается жесткостьза счет формируемых ребер жесткости. 

Кое-что о деформации несущих конструкций, на которых крепятся архитектурные изделия из стеклофибробетона
К обычным для железобетонных и стальных конструкций относятся следующие деформации:
a. Упругая деформация под нагрузкой.
b. Качание здания под нагрузкой.
c. Термодеформации.
d. Прогибы балок под нагрузкой.
e. Возможная неравномерная осадка фундаментов.

Наряду с этим, железобетонные конструкции подвергаются усадке/влагодеформациям и деформации ползучести бетона под длительной нагрузкой. Вообще квантифицировать эти деформации с какой-либо степенью точности весьма непросто, поэтому всегда следует применять метод консервативной оценки. По возможности следует использовать конструкции, которые ослабляют действие любых из этих деформаций. Один из методов решения проблем, связанных с прогибами главных балок и плит перекрытия здания, заключается в создании отдельного имеющего возможность подгонки стального каркаса с полной опорой на уровне земли и служащего опорой для облицовки архитектурными изделиями из стеклофибробетона. Такая конструкция допускает независимый прогиб главных балок и при этом по-прежнему обеспечивает боковое закрепление/фиксацию дополнительной несущей стальной конструкции, которая служит опорой для облицовки фасада архитектурными изделиями из стеклофибробетона.

Конструкция СФБ панели на штифтовой раме
Облицовочная СФБ панель на штифтовой раме состоит из СФБ скорлупы, прикрепленной к сборной раме, как правило, металлической, при помощи Г-образных гибких анкеров и опорных анкеров (известных под названием гравитационных анкеров).
Равномерные интервалы между гибкими анкерами обеспечивают равномерное распределение ветровой нагрузки по большой площади панели. Интервалы между гибкими анкерами определяются прочностью СФБ, но как правило не превышают 600 мм в каждом направлении. Эти анкеры обеспечивают боковую опору лицевой стороне СФБ, обеспечивая при этом определенную степень свободы вращения, а также усадки/влагодеформации СФБ. Гравитационные анкеры располагаются вдоль нижней части панели и служат опорой для собственного веса СФБ. Важно понять некоторые главные принципы при деталировке конструкций данной формы.

4. Типы крепежных деталей
4.1. Закладные крепежные детали (замоноличиваемые в СФБ)
В идеальном случае в качестве средства крепления панелей СФБ к зданию следует использовать заложенные в СФБ втулки. Однако этот метод применить удается не всегда, при этом единственной альтернативой является лицевое крепление панелей и/или использование дюбелей. В любом случае нагрузки в крепежных деталях следует распределять по максимально возможной поверхности СФБ. Для использования с СФБ могут применяться или легко адаптироваться многие из стандартных крепежных деталей, имеющих широкое применение для других материалов. Принципиально важно, чтобы закладные втулки были замоноличены в соответствующем объеме СФБ при удовлетворительном распределении волокон вокруг них. Концы этих втулок должны быть оставлены слегка выступающими из СФБ, как показано на рис. 4.2. Это предотвращает возможное неблагоприятное воздействие чрезмерного прижимания к лицевой стороне СФБ при затягивании.
Фактические технические характеристики и минимальное расстояние до края закладных втулок должны быть указаны изготовителем.
4.2. Крепление к несущей конструкции
4.2.1. Железобетонные конструкции
Крепление к железобетону обычно осуществляется при помощи расширительных крепежных деталей, смол или закладных крепежных деталей.
При их затягивании втулка вдавливается в окружающий бетон вдоль конуса или пары конусов. Крепление обеспечивается за счет сочетания заклинивания и трения.
Крепление обеспечивается за счет способности передавать в окружающий бетон усилия в стальном арматурном стержне через связь. Крепления такого типа могут использоваться близко друг к другу и при расстоянии от края меньшем, чем при креплении расширительными болтами. Время, необходимое для отвержения смол и достижения креплением рабочего напряжения, будет зависеть от температуры окружающей среды. В основном крепления представляют собой каналы с анкерами, прикрепленными к нелицевой части, которые закладываются в бетон. В сочетании с болтами с Т- образной головкой эти крепления позволяют крепежу перемещаться по длине канала. Каналы могут быть использованы близко к центрам при расстояниях от края меньших, чем при других креплениях.
4.2.2. Стальные конструкции
К стальным конструкциям крепежные детали, как правило, крепятся болтовыми соединениями через предварительно просверленные отверстия или отверстия, просверливаемые на стройплощадке, хотя для жесткого крепления крепежных деталей к несущей стальной конструкции иногда используется сварка.

Допуски
Во избежание проблем с креплением на стройплощадке в системы крепления облицовочных панелей или архитектурных деталей из стеклофибробетона следует закладывать определенные допуски. Также принципиально важно не допускать использования деформационных припусков при креплении элементов в качестве допусков. Когда изделия окончательно подогнаны, деформационные припуски необходимы для избежания возможного повреждения. Конструктору следует руководствоваться существующими стандартами и соотносить конкретные допуски по несущей конструкции с допусками, необходимыми для облицовочных панелей. Тем не менее, иногда не удается предусмотреть сочетание величин смещения здания, деформаций панели и неверных допусков, что в итоге может привести к неприемлемо широким швам. В этих случаях решить эти проблемы конструктору позволили бы тщательное изучение места и главным образом подгонка панелей и/или крепежных деталей. Однако при решении проблем с допусками а стройплощадке следует полагаться в известной степени и на квалификацию монтажников.

Подгонка
Подгонка необходима во всех трех плоскостях, при этом объем необходимых подгонок будет зависеть от типа конструкции, индивидуальных допусков (конструкции и панели СФБ), контроля качества материалов и работ на стройплощадке, а также от общих необходимых конечных допусков.

Угловые опорные кронштейны
Подгонка крепления угловых опорных кронштейнов может быть обеспечена следующими способами.
Продольная подгонка может вызвать проблемы на строительной площадке. Для предотвращения повреждений архитектурных изделий из стеклофибробетона следует обеспечить минимальную опорную поверхность в точке опоры. Толщина уплотнительных прокладок (пластин или подковообразных шайб) не должна превышать 12 мм. Прокладки следует размещать таким образом, чтобы их нижний край находился на уровне или ниже начала колена уголка.
Отверстие с припуском в сочетании с зубчатыми шайбами обеспечивают подгонку в любом направлении при жесткой блокировке (запирании). Уплотнительные прокладки используются для обеспечения продольной подгонки. Горизонтальные прорезные отверстия обеспечивают боковую подгонку. Вертикальная подгонка может быть обеспечена за счет крепления уголка чуть ниже, а также за счет размещения облицовки на двух или более из фторопластовых прокладок.
Крепления в форме каналов, закрепленные как анкеры на нелицевой опоре, могут обеспечить существенную возможность подгонки крепления только в одном направлении (вертикальном или горизонтальном). Для обеспечения вертикальной подгонки и запирания (блокировки) следует использовать зубчатый канал. В этом случае горизонтальные прорезные отверстия в уголке обеспечивают необходимую горизонтальную подгонку. Уплотнительные прокладки используются для обеспечения продольной подгонки,
Угловые опорные скобы могут включать дюбели или приварные пластины для горизонтального крепления архитектурных изделий из стеклофибробетона
Неправильное крепление угловых опор может привести к проблемам с опорной поверхностью. Следует отдавать предпочтение угловым опорам лишь с одним крепежным болтом, так как они требуют меньшего времени для крепления, обеспечивают возможность вращательного движения и необходимую опорную поверхность.
Занижение опорной поверхности по причине использования прокладок недостаточного размера может привести к чрезмерному увеличению опорного давления и возможному повреждению архитектурных изделий из стеклофибробетона.

Архитектурные изделия из стеклофибробетона на штифтовой раме
При навешивании штифтовой рамы на свеженапыленную лицевую поверхность архитектурных изделий из стеклофибробетона для облегчения связывания гибких и гравитационных анкеров в лицевой поверхности, раму во избежание проблем при монтаже и стыковке панелей на стройплощадке следует размещать в пределах жестких допусков.

Крепления для подъема/перемещения
Для подъема изделий во избежание возможного разрушения постоянных креплений следует предусмотреть отдельные крепежные детали. Точки подъема следует размещать по возможности ближе к центру тяжести панели с тем, чтобы при подъеме/перемещении она находилась в висячем положении по возможности вертикально.
Закладные втулки обеспечивают оптимальный способ создания подъемных точек и могут быть закреплены как анкеры более эффективно за счет использования анкерных штифтов или пальцев. Следует тщательно учитывать методы извлечения панелей из формы, подъема и транспортировки на стройплощадку. Плоско лежащие панели обязательно следует поднимать и подавать вертикально. Следует сделать все, чтобы свести до минимума напряжения, возникающие в СФБ при операции подъема (рис. 6.3). Это достигается за счет точного размещения точек подъема, использования подъемных рам, поворотных столов и предотвращения «защемления» подъемной оснасткой. При весе панели более 40-45 кг. работать с ней двум рабочим будет трудно, поэтому для подъема панелей следует предусмотреть крепления.

Материалы и долговечность
Крепежные детали в российских условиях неизбежно находятся во влажных средах. Большинство черных металлов подвергаются коррозии, что может привести не только к незаметному разъеданию строительного материала, но и к разрушению конструкции. Корродирующая мягкая сталь будет расслаиваться и набухать до толщины, в четыре раза превышающей первоначальную. Такое набухание, безусловно, оказывает пагубное воздействие на архитектурные изделия из стеклофибробетона. Следует избегать использования крепежных деталей из мягкой стали за исключением случаев применения в очень сухих условиях.
Двумя наиболее распространенными причинами, по которым любое металлическое крепление уязвимо в смысле коррозионной стойкости, являются следующие:
• Неверная оценка среды или экспозиция во внештатных условиях, например, непредвиденное воздействие ионов хлорида.
• Метод соединения, создания напряжений или обращения, который применяется при работе с материалами, может создать условия, непредусмотренные при первоначальной оценке.
Точечная коррозия является локализованной формой коррозии, которая возникает в результате экспозиции в конкретных средах, чаще всего в средах, содержащих хлориды. В случае большинства конструкций точечная коррозия чаще всего бывает поверхностной, при этом можно пренебречь уменьшением толщины сечения элемента. Тем не менее, продукты коррозии могут вызвать появление ржавчины в архитектурных элементах.

Оцинкованные крепежные детали
Оцинковка по Британскому стандарту (BS) 729 позволит существенно увеличить срок службы крепления. Все оцинкованные элементы имеют конечный срок службы, который прямо пропорционален толщине цинкового покрытия. Преждевременная коррозия может возникнуть при работе с деталью в случае повреждения этого покрытия. В настоящее время ряд зданий проектируется с минимальным сроком службы в 60 лет. В этой связи возникают сомнения относительно возможности обеспечить необходимую защиту за счет оцинковки. По возможности следует избегать сварки оцинкованных крепежных деталей на стройплощадке.

Крепежные детали из нержавеющей стали
Крепежные детали из нержавеющей стали находят широкое применение благодаря своей долговечности. В целом они имеют высокую коррозионную стойкость и удовлетворительно работают в большинстве сред. Коррозионная стойкость конкретного сорта нержавеющей стали зависит от ее состава, при этом каждый сорт ведет себя различно под воздействием одной и той же коррозионной среды. Следовательно, к выбору наиболее пригодного сорта нержавеющей стали для конкретного применения необходимо подходить осторожно. В основном, чем выше необходимый уровень коррозионной стойкости, тем выше стоимость материала, например, сталь сорта 316 стоит приблизительно на 1/3 дороже сорта 304.
К основным преимуществам применения крепежных деталей из нержавеющей стали относятся следующие:
a) Низкие затраты на обслуживание
Детали из нержавеющей стали не требуют окраски или защитного покрытия, поэтому нержавеющей стали следует безусловно отдавать предпочтение при выборе крепежных деталей, которые являются недоступными (размещены вне поля видимости, заделаны в строительный материал или находятся под землей), или тех, которые сложно или дорого заменять.
b) Соответствие требованиям заказчика, строительных правил и строительного надзора
Некоторые строительные правила прямо рекомендуют применение в определенных условиях крепежных деталей из нержавеющей стали. Нержавеющая сталь, медь или медные сплавы являются единственными материалами, рекомендованными Британским стандартом (BS) 5628:Часть 3:1985 для крепежных деталей в каменных зданиях высотой более трех этажей.
c) Затраты на протяжении общего срока службы
В настоящее время все большее значение придается затратам на протяжении всего жизненного цикла по причине высоких затрат на обслуживание, на вывод из эксплуатации, на снос или на замену деталей. Опыт показывает, что преимущества длительного срока службы при отсутствии необходимости в обслуживании или ремонте более чем компенсируют высокие затраты на материал в изделиях из нержавеющей стали. Некоторые крепежные детали из нержавеющей стали не дороже других металлов с сопоставимой долговечностью.
d) Немагнитные свойства
Немагнитные крепежные детали могут оказаться необходимыми на оборонных объектах, в медицинских сооружениях, где используются магнитные сканнеры, калибровочные площадки ВПП для авиастроительной промышленности, либо для оснований трансформаторов. Аустенитная нержавеющая сталь в целом является немагнитной, однако может слегка намагничиваться при холодной обработке.
e) Прочность и пластичность
Благодаря холодной и горячей обработке в элементах из аустенитной нержавеющей стали можно добиться прочности, превышающей 1000 N/мм2. Нержавеющие стали также имеют хорошую пластичность и вязкость даже после обработки.
f) Хорошие прочностные свойства при высокой и низкой температурах
Аустенитные нержавеющие стали сохраняют высокую прочность и хорошую стойкость к коррозии и окислению при повышенных температурах, причем работают они лучше углеродистых сталей. Они также относятся к одному из немногих сортов сталей, которые имеют хорошую пластичность и ударопрочность при весьма низких температурах.
g) Легкость демонтажа
Иногда крепежные детали должны обладать возможностью демонтажа без разрушения окружающих их элементов. Однако продукты ржавчины и иных видов коррозии могут вызвать слипание и препятствовать отвинчиванию крепежных деталей. При условии правильного выбора сорта нержавеющей стали коррозии не возникнет и крепежные детали можно без труда демонтировать.
h) Архитектурные требования, например, эстетические
Хотя это, как правило, не касается крепежных деталей, нержавеющие стали могут подвергаться ряду различных поверхностных обработок, включая зеркальную полировку, шлифование различными абразивами, обработку кистями, офактуривание и окраску.
Существует множество типов нержавеющей стали, однако для применения в строительных крепежных деталях следует использовать лишь аустенитовую нержавеющую сталь. Если известно об опасности возникновения точечной коррозии, для противодействия ей следует использовать молибденсодержащую нержавеющую сталь. Для большинства крепежных деталей используется сорт 304 (18/8), который обладает достаточной коррозионной стойкостью в большинстве применений в строительстве. Сорт 316 (18/10) является высокосортной нержавеющей сталью, которая в основном используется в местах, подверженных сильному коррозионному воздействию, например, на морских объектах или промышленных объектах с высокой степенью загрязнения окружающей среды.

Другие металлы
К другим коррозионностойким металлам, из которых обычно изготовляются крепежные детали, относятся медь, фосфористая бронза и алюминиевая бронза. При выборе одного из этих металлов необходимо надлежащим образом учитывать следующие свойства.
a. Прочность
Используемые в конструкции предельно допустимые рабочие напряжения должны отвечать соответствующим стандартам.
b. Технологичность
Необходимо, чтобы выбранный металл имелся в наличии на рынке и при изготовлении крепежной детали мог быть легко подвергнут обработке. Если предполагаются сварочные работы, металл должен быть соответствующего сорта и состава.
c. Отсутствие коррозии пятнами
Крепежная деталь не должна вызывать пятнистую коррозию на лицевых поверхностях облицовочных панелей. Медь является относительно слабым материалом и используется только для ограничительных крепежных деталей. Она обладает высокой коррозионной стойкостью, но подвержена поверхностной оксидации во влажных условиях. Соответствующими Британскими стандартами для меди и медных сплавов являются BS 2870, BS 2873 и BS 2874.
Фосфористая бронза изготовляется путем добавления олова, фосфора и иных сплавов к меди. Она обладает чрезвычайной прочностью и коррозионной стойкостью. Использование этого металла определяется стандартами BS 1400, BS 2870, BS 2873, BS 2874 и BS 2875.
Алюминиевая бронза- аналогична фосфористой бронзе, но имеет более высокое содержание алюминия, железа, кремния и марганца. Этот сплав в обычных атмосферных условиях не подвержен пятнистой коррозии.
Для крепежных деталей использование мягкой стали не рекомендуется, исключение составляют лишь очень сухие среды, а также места, где риск коррозии сведен до минимума.

Электрохимическая коррозия
Электрохимическая коррозия может возникнуть, когда два различных металла находятся в электрическом контакте в общем электролите (например, дождь, конденсат и т.п.). Если между двумя металлами проходит ток, менее благородный металл (анод) корродирует быстрее, чем это происходило бы, если бы металлы не находились в контакте.
Скорость коррозии также зависит от относительных контактирующих поверхностей металлов, температуры и состава электролита. В частности, чем больше площадь катода по отношению к площади анода, тем выше скорость разъедания. Неблагоприятное соотношение площадей вероятнее всего возникает в местах соединения крепежных деталей с главной несущей конструкцией.
Следует избегать применения болтов из углеродистой стали в элементах из нержавеющей стали, поскольку коэффициент корреляции нержавеющей стали и углеродистой стали -высок, и болты будут подвергаться агрессивному воздействию. И наоборот, скорость разъедания элемента из углеродистой стали болтом из нержавеющей стали - намного медленнее. Целесообразно учитывать опыт аналогичных стройплощадок, так как различные металлы зачастую могут создавать надежное соединение в условиях случайного конденсата или влажности без каких-либо неблагоприятных последствий, особенно при низкой электропроводности электролита.
Прогнозировать эти эффекты - дело нелегкое, так как скорость коррозии определяется целым рядом комплексных факторов. Возможное применение таблиц не учитывает наличия поверхностных оксидных пленок, а также воздействия соотношения площадей и различных химических свойств раствора (электролита). Некомпетентное использование этих таблиц может дать ошибочные результаты. Поэтому эти таблицы следует применять осторожно и только при первоначальной оценке. На практике в биметаллической паре аустенитовые нержавеющие стали обычно образуют катод и, следовательно, не подвергаются коррозии.
Исключением является пара с медью, которую, как правило, следует избегать, если она не применяется в неагрессивных условиях. Контакт между аустенитовыми нержавеющими сталями и цинком или алюминием может привести к дополнительной коррозии последних двух металлов. Едва ли это будет иметь существенное значение для конструкции, однако возникающий белый/серый порошок может кое-кому показаться непрезентабельным.
Биметаллическую коррозию можно предотвратить путем гидроизоляции детали (например, путем окраски или покрытия собранного соединения) либо путем изолирования металлов друг от друга (например, путем окраски контактирующих поверхностей или разнородных металлов). Изоляцию вокруг болтовых соединений можно обеспечить за счет применения диэлектрических пластмассовых или резиновых прокладок, нейлоновых или тефлоновых шайб или вкладышей. Установка таких изоляторов требует немало времени, и при отсутствии строгого строительного надзора на стройплощадке некоторые из этих деталей зачастую не устанавливаются или устанавливаются неудовлетворительно. В целом, работа металлов в условиях биметаллического контакта в сельской, городской, промышленной и прибрежной среде полностью описана в PD 6486 «Замечания о коррозии в условиях биметаллических контактов и о способах ее уменьшения».

Щелевая коррозия
Щелевая коррозия является локализованной формой агрессивного воздействия, вызываемого крайним недостатком кислорода в щели. Единственная вероятность ее возникновения имеет место в застойных растворах, где может возникнуть увеличение хлоридов. Щели, как правило, возникают между гайками и шайбами, вокруг резьбы винта или вокруг стержня болта. Щели также могут возникнуть в сварных соединениях при неполной проварке шва, под отложениями на стальной поверхности, а также под частицами железа, вкрапленными в поверхность стали.

Трещинообразование от коррозии под напряжением
Для развития трещинообразования от коррозии под напряжением требуется одновременное наличие напряжений растяжения и конкретных факторов воздействия среды, которые едва ли можно найти в атмосфере обычного здания. Эти напряжения не обязательно должны быть очень высокими по сравнению с испытательными напряжениями материала и могут вызываться нагрузками, остаточными последствиями производственных процессов (например, сварка, изгиб) или расклинивающим действием нарастающих в трещине продуктов коррозии.
Архитектура Благополучия искренне благодарит Румянцева Андрея Сергеевича, Ассоциацию стеклофиброцемента, а так же BSCP и консультационную организацию по гражданскому строительству, за помощь в организации становления стеклофибробетонного производства.