Металлоконструкции

Металлоконструкции — это конструкционные элементы, изготовленные из металла и предназначенные для возведения несущих каркасов зданий и сооружений, обшивки кровли и стен, лестничных пролётов.
Начало применения металлоконструкций относят к середине века, когда в 1851 году в Лондоне было построено из стали и стекла здание Всемирной промышленной выставки. Самым знаменитым сооружением, возведенным в те времена из металлоконструкций, стала Эйфелева башня в Париже — ее высота достигает 300 метров. Сегодня без этих важных элементов не обходится ни один строительный объект. Металлоконструкции принято классифицировать по технологии изготовления (кованые, литые, сварные, клепаные, штампованные, комбинированные), а также по принципам действия, конфигурации, размерам.

Классификация

Основной классификацией является разделение по сферам использования металлоконструкций, так как именно это критерий позволяет определить все необходимые требования к характеристикам стали. Некоторые из таких металлоконструкций отличаются повышенной долговечностью, какие-то увеличенной сопротивляемостью к коррозии. Однако есть разделение также по видам металлоконструкций, их габаритам, конфигурации или по способам производства. При учете всех необходимых качеств металлических конструкций существует разделение по применяемым технологиям производства:

• литые металлические конструкции;
• штампованные;
• металлоконструкции, которые необходимо сваривать;
• на заклепках;
• смешанные виды.

В соответствии с этой классификацией можно определить прочность готового изделия, марку стали, из которой оно изготовлено, допустимые и критические нагрузки,  а также условия, в которых можно применять металлические конструкции.

Достоинства металлоконструкций

Основными достоинствами металлоконструкций являются:

• меньший объем и вес (по сравнению с железобетонными изделиями);
• легкость монтажа;
• простота технологических процессов серийного производства;
• удобство транспортировки;
• возможность частичной сборки конструкции на производстве или на земле с последующей установкой;
• длительный срок эксплуатации;
• конструкционная надежность.

Все эти преимущества работают при условии проведения антикоррозийной защиты металла. Изначально металлоконструкции подвергались обычной покраске. Сегодня же часто применяется оцинковка, отличающаяся большей долговечностью. Для изготовления некоторых металлоконструкций используют металлы с высокой коррозионной устойчивостью.

Этапы изготовления металлоконструкций

Технология изготовления металлоконструкций на заводе из листового, профильного, сортового или фасонного проката включает в себя:

1. Проектирование элемента. Будущее изделие должно быть выполнено с учетом типа его механических нагрузок, сферой и особенностями эксплуатации, спецификой соединения деталей в готовой конструкции. На этом же этапе происходит определение материала для изготовления элемента.
2. Заготовка. На этом этапе определяется вес будущей детали и происходит проверка качества. При необходимости ей придается нужная конфигурация с помощью рубки, резки (механической или термической) либо других способов и инструментов.
3. Обработка будущих деталей. Технология изготовления металлоконструкции из профильного металлопроката предполагает придание заготовке спроектированной формы посредством гибки, шлифовки, сверления, стыковки листа в карты и обработки стыковочных швов и т. д.
4. Сборка конструкции. Происходит скрепление элементов в соответствии с чертежами при помощи сварки или путем механизированной сборки. Подробнее этот этап мы рассмотрим далее в этой статье.
5. Покрытие металлоконструкции антикоррозийными средствами.
6. Готовые конструкции маркируют, упаковывают и проверяют качество.
7. Изделия, прошедшие предыдущие этапы, доставляются на объект. Здесь же выполняется их установка.

Сборка как важная часть технологии изготовления металлоконструкций

Как отмечалось выше, технология изготовления металлоконструкций включает в себя несколько этапов. Сборка при этом имеет далеко не последнее значение. Она может производиться путем сварки, склейки и с использованием болтов или заклепок.

Остановимся подробнее на каждом из способов:

1. Сварка выполняется за счет активного нагрева материала до тех пор, пока края элементов не начнут расплавляться по линии соединения (сварочной кромке). Во время использования электродугового сварочного аппарата происходит расплавление электрода – именно он обеспечивает сцепление деталей. Кроме электродуговой, может быть применена газовая (с применением инертных газов) или точечная сварка (когда соединяемые детали прижимаются максимально плотно друг к другу, а через линию стыка пропускается электрический импульс).
2. Склейка выполняется с помощью специальных клеевых составов, позволяющих как бы спаять детали на молекулярном уровне. Сегодня такая технология изготовления металлоконструкций считается одной из наиболее надежных.
3. Сборка при помощи болтов и заклепок относится к механическим способам соединения деталей конструкции. Заклепки чаще всего применяются в тех случаях, когда на объект предполагается воздействие вибраций в ходе эксплуатации. Гайки и болты в таком случае не подойдут, поскольку их крепления могут ослабнуть под динамичным движением конструкции.

Важнейшим условием изготовления и выпуска металлоконструкций (вне зависимости от их типа и способа эксплуатации) является проверка качества на каждом этапе обработки.

Что включают в себя подготовительные работы по монтажу металлоконструкций?

С целью организации безопасных монтажных работ без риска быть травмированным к месту монтажа проводят электроснабжение, необходимое для бесперебойной работы сварочных аппаратов и монтажного крана, кроме того, осуществляют установку путей под краны, недалеко от монтажной площадки возводят помещения бытового назначения, передвижные инструментальные склады. 

Во время монтажа технологических металлических конструкций выполняют операции на большой высоте от земли, рабочего настила или любого другого перекрытия. Если работник ведет монтажные работы с конструкций на высоте более 5 метров от земли, то такие работы именуются верхолазными, на высоте организуют подмости (перила должны быть высотой 1000 мм), люльки, возможно устройство временных площадок. 

Подмости, соответствующие всем необходимым конструктивным требованиям, закрепляют в то место, где стропильные и подстропильные фермы, подкрановые балки и прочие детали примыкают к колоннам, крепление подмостей (могут быть с деревянным либо металлическим настилом) осуществляют непосредственно перед установкой колонны, снимают их с применением монтажного крана. 

Эффективность монтажа конкретных конструкций (галереи, эстакады, резервуаров) с экономической точки зрения во многом зависит от правильности выбора монтажных механизмов – шевр, порталов, монтажных мачт, разнообразных подъемников и кранов (при их выборе учитывают объем и вес конструкций, которые предполагается монтировать). 

Следующий шаг – строповка, которая представлена мероприятием по подъему металлических конструкций и установке их в проектное положение, далее производится крепление поднимаемых деталей к крючку грузоподъемного механизма, все работы производит специально выбранный человек – стропальщик. 

Наземную часть металлической конструкции возводят только после приемки фундамента, точность установки конкретных конструкций наземной части обусловлена степенью правильности устройства фундамента, далее рабочие осуществляют подливку. 

В некоторых случаях на фундаменте вне поверхности опоры металлической колонны красуются направляющие из швеллеров (на них и заливают бетон, сглаживая его при помощи рейки), при этом верхнюю поверхность выверяют нивелиром, во время устройства фундамента также в жесткие кондукторы заделывают анкерные болты. 

Самая опасная операция – это подъем металлоконструкций при помощи грузоподъемного крана, бригадир должен управлять процессом – подавать команды. 

Обратите внимание! Во избежание травм и непредвиденных ситуаций рабочие монтажники ни в коем случае не должны мельтешить под поднимаемым грузом.

Монтаж металлических конструкций. Технологические особенности

Металлические конструкции применяют при строительстве большепролетных одноэтажных зданий, сооружении каркасов промышленных зданий тяжелого типа, каркасов гражданских зданий повышенной этажности, резервуаров, газгольдеров, различного типа технологических конструкций и т. д. в тех случаях, когда применение металла является либо единственным технически возможным решением, либо более экономичным по сравнению со сборным железобетоном. Все металлические конструкции, конструкции высотных инженерных сооружений, а также резервуары изготовляют на специализированных заводах по типовым проектам.

Так как металлические конструкции имеют повышенную деформативность, принимают меры, исключающие повреждения. Это особенно важно при перевозке, складировании и монтаже.

Перевозка и хранение металлических конструкций осуществляется в проектном положении (за исключением секций вертикальных конструкций и колонн), верхние и нижние пояса ферм при необходимости усиливают, прикрепляя к ним деревянные щиты. При строповке стальными канатами «в обхват» устанавливают прокладки, предохраняющие стропы от перетирания, а конструкции от повреждения.

Приемка конструкций на строительной площадке осуществляется визуально на отсутствие внешних повреждений, порчи огрунтовки, а также проверяют основные размеры: длину, ширину, высоту на опорах и в пролете, расположение монтажных отверстий. Колонны, подкрановые балки, фермы покрытия проверяют поштучно, остальные изделия — выборочно.

Конструкции складируют непосредственно у места установки. Стальные плоские подкладки и прокладки, используемые для складирования, должны иметь кромки с закругленными углами, без заусениц и завалов.

Металлические конструкции огрунтовываются и окрашиваются на заводе-изготовителе в соответствии с проектом. Перед монтажом производят укрупнительную сборку до проектных размеров. Металлические фермы укрупняют на строительной площадке в непосредственной близости от места разгрузки.

Монтаж металлических конструкций можно вести двумя технологическими методами:

• сборка на проектных отметках из законченных конструктивных элементов или укрупненных монтажных блоков (применяется, например, при сборке металлических каркасов зданий);
• установка предварительно собранного на земле сооружения в проектное положение (способ применяется при монтаже линий электропередач, башен, радиоантенн и т. д.).Приемка фундаментов под монтаж осуществляется комплексно и включает в себя:
• проверку отклонения фундаментов, опорных плит, специальных опорных устройств и положения анкерных болтов;
• проверку состояния резьбы анкерных болтов — резьба должна быть защищена от повреждения во время монтажа и предохранена от коррозии.

Анкерные болты должны быть установлены и забетонированы одновременно с фундаментами. Башмаки стальных колонн могут опираться на фундаменты следующими способами:

• непосредственно на поверхность фундамента, возведенного до проектной отметки подошвы колонны, без последующей подливки раствором;
• на заранее установленные, выверенные и подлитые раствором опорные плиты с верхней строганой поверхностью;
• на заранее установленные и выверенные опорные детали в виде балок с последующей подливкой цементного раствора под башмаки колонн.

"ИНТЕХ" - инжиниринговая компания. На нашем ресурсе air-ventilation.ru Вы можете узнать необходимую информацию и получить коммерческое предложение.

Отзывы о компании ООО "ИНТЕХ":

Информация, размещенная на сайте, носит ознакомительный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой.