Производство металлических конструкций. Часть I

В современном строительстве производство металлических конструкций – сложнейший многоуровневый процесс.
Бурный рост производства металлических конструкций в нашей стране приходится на 60-е годы XX века. Изготавливаются они на заводах металлоконструкций. Из-за недостатка производственных мощностей на заводах стальных конструкций некоторые виды установок все еще выполняются в стационарных и полевых мастерских.
Мастерские стальных конструкций создаются, как правило, в местах крупных промышленных предприятий в качестве производственных и монтажных трестов. Условия в них приближены к заводским. В них производятся простые сварные конструкции индустриальных зданий и сооружений.


В полевых мастерских металлические конструкции производятся на открытых площадках. На них складируют металл, полуфабрикаты, готовые установки. Здесь же осуществляется сварка компонентов конструкций и их контрольная сборка. Для обслуживания открытых площадок пользуются железнодорожными, иногда башенными кранами.
Чтобы сохранить электросварочное оборудование от атмосферных воздействий, его укрывают в небольших крытых помещениях.
Станочное оборудование хранится обычно в неотапливемых помещениях.
Для перевозки металла и закрытых частей металлоконструкций применяют тельферный транспорт и тележки узкой колеи.
Если несколько десятилетий назад производство металлоконструкций было необходимо для возведения промышленных предприятий, то сейчас металлоконструкции широко используются при строительстве различных объектов. И этому есть простое объяснение – высокие качественные характеристики металлоконструкций.

Свойства металлических конструкций

Во-первых, такие установки надежны в эксплуатации. Это достигается за счет схожести реальной работы напряжений и деформаций с расчетными гипотезами, к тому же материал для конструкций (сталь, алюминиевые сплавы) сходен с расчетными предположениями об упругой работе металла. Во-вторых, вес таких установок невелик в сравнении с железобетонными, каменными или деревянными конструкциями. Расход металла на их изготовление будет зависеть от отношения объема материала к его расчетному сопротивлению. 
В-третьих, эти конструкции возводятся в короткий срок, так как в большинстве своем они производятся на заводах, оснащенных современным оборудованием, что обеспечивает высокую индустриальность их изготовления и последующего монтажа.
В-четвертых, металлы, используемые для производства металлоконструкций, прочны и обладают высокой плотностью, за счет чего обеспечивается их непроницаемость для газов и жидкостей.

Недостатки металлических конструкций

Говоря о достоинствах металлических конструкций, нельзя обойти и их недостатки. Такие установки чаще подвержены коррозии, в результате которой может произойти разрушение металла. При крайне неблагоприятных условиях это может произойти и через два года эксплуатации. Чтобы этого избежать, в сталь для конструкций добавляются легирующие элементы, совершается периодическое покрытие установок защитными пленками (лаками, красками).
Также такие установки являются пожароопасными, так как имеют малую огнестойкость. К примеру, сталь теряет свою упругость при температуре 200 °С, а алюминиевые сплавы становятся пластичными при температуре 300 °С. Поэтому их необходимо защищать огнестойкими покрытиями (бетон, керамика).
Подводя итог сказанному, хочется отметить, что разнообразие форм металлических установок обусловлено их назначением, особенностями использования и характером действующих напряжений. Тем не менее, можно отметить и схожие характеристики: материал для изготовления – прокатный металл, который выпускается по единому стандарту (лист, уголок, швеллер, двутавр); единая технология производства – холодная обработка металла (резка, гибка, получение отверстий) и соединение частей в конструктивные элементы и комплекты (сборочно-сварочные или сборочно-клепаные). Но перед тем, как произвести проектирование металлических конструкций, стоит познакомиться с требованиями строительных норм и правил.

Требования к металлическим конструкциям

1. Условия эксплуатации
Металлоконструкции должны отвечать установленным им при проектировании условиям использования. От них во многом будет зависеть форма сооружения и выбор материала для него.

2. Экономия металла
Так как металл необходим во многих отраслях промышленности и стоимость его высока, целесообразно придерживаться его малых затрат. В строительных установках металл применяется тогда, когда его нежелательно заменять другими видами материала.

3. Транспортабельность
Вследствие изготовления металлических конструкций на заводах в проекте предполагается перевозка их по частям или целой установкой на строительные участки при помощи специального транспорта.

4. Технологичность
Установки должны конструироваться с учетом технологии производства и сборки и ориентироваться на более современные технологические приемы, благодаря которым снижаются затраты на их производство.

5. Скоростной монтаж
Металлические установки должны отвечать требованию быстрой сборки с учетом монтажных приспособлений.

6. Долговечность
Металлические установки по возможности должны быть долговечными. Долговечность определяется с учетом их физического и морального изнашивания. Физический износ связывается с коррозией, а моральный – с изменением условий эксплуатации.

7. Эстетичность
Установки вне зависимости от назначения должны быть эстетичными на вид, гармоничными. Этот пункт особенно важен для металлоконструкций общественных зданий (театров, спорткомплексов, домов культуры и так далее).
Эти требования эффективно удовлетворяются на основе стандартизации конструктивных частей и целых сооружений. Типизация позволяет обеспечить большую повторяемость и серийность производства установок на заводах, что повышает продолжительность их труда, и сократить время на их возведение.
Что же касается экономии металла на изготовление конструкций, то это достигается за счет применения низколегированных и высокопрочных сталей, применения наиболее экономичных прокатных изделий – прокатных и гнутых профилей, внедрения предварительно-напряженных и висячих систем.

 

Закрыть