Технологии изготовления металлоконструкций в зависимости от целей их использования

Технологии изготовления металлоконструкций в зависимости от целей их использования

Стремительное развитие промышленности обуславливает необходимость поиска наиболее эффективных технологий строительства. Ускорить темпы возведения зданий и других сооружений без ущерба их надежности, существенно снизив при этом трудозатраты и финансовые вложения, позволяет использование металлоконструкций. Технологии их изготовления зависят от области применения и возлагаемых на них функций, а так же от оборудования на производственном заводе металлоконструкций.

Применение и востребованность металлоконструкций

Успешное функционирование и развитие современного строительного комплекса было бы невозможно без использования типовых металлических конструкций. Они незаменимы при возведении городских и сельскохозяйственных сооружений, производственных, торговых и складских помещений и пр.

Помимо строительства, применение металлической продукции востребовано в энергетике, промышленном машиностроении и металлургии, транспортной системе и других отраслях

Повсеместная востребованность металлоконструкций обусловлена их высоким качеством и доступной ценой.

Как проходит разработка проекта металлоконструкций

Первооснова создания конструкций — их проектирование. Оно осуществляется в два этапа:

1. Разработка проектных чертежей. На данном этапе определяются параметры и конструктивные особенности каркаса строения, его взаимодействие с железобетонными конструкциями, просчитываются нагрузки, выбираются марки стали для изготовления основных узлов, происходит увязывание технологических решений с архитектурными.

2. Разработка деталировочных (рабочих) чертежей. На основе разработанного проекта, с учетом технологических возможностей и особенностей, производится тщательная детализация имеющейся информации, уточнение размеров элементов и деталей, марок и типов металлов, планируемых к применению.

Изготовление и монтаж металлоконструкций: основные особенности и технологические процессы

Изготовление типовых конструкций из металла и их дальнейший монтаж требует соблюдения технологического процесса с учетом основных особенностей.

Что относят к металлоконструкциям

К металлическим конструкциям относят изделия из различных металлов и сплавов, используемые в строительстве при возведении жилых зданий, технологических и промышленных сооружений, в машиностроении для производства машин, оборудования и механизмов.

Термин «металлоконструкции» чаще всего используется в строительной промышленности.

Используемые материалы

Основными материалами изготовления строительных конструкций являются:

Низкоуглеродистая сталь. Наиболее распространенный, прочный, огнеупорный материал. Его существенным минусом является подверженность коррозии и окислению за счет взаимодействия углерода с кислородом.

Нержавеющая сталь. Характеризуется повышенной антикоррозийностью. Сварочные работы с нержавеющей сталью невозможны из-за отсутствия в химическом составе никеля.

Алюминиевые сплавы. Получили широкое применения в строительстве и машиностроении благодаря высокой пластичности, малой плотности, небольшому весу, стойкости к коррозии. На ряду с очевидными плюсами алюминия, есть и один существенный минус — низкие механические свойства металла.

Титановые сплавы. Обладают повышенной пластичностью, устойчивостью к процессам коррозии. Высокая стоимость титановых сплавов делает их использование ограниченным.

Для изготовления решеток, ограждений и других похожих элементов может использоваться чугун.

Классификация по типу изготовления

В зависимости от типа изготовления элементов и их соединения различают следующие виды металлоконструкций:

• сварные — элементы соединяются при помощи сварки;

• кованые — используется метод ковки;

• винтовые/болтовые — сборка производится с применением крепежных резьбовых элементов;

• штампованные — элементы изготавливаются способом штамповки из листового металла без соединительных швов;

• клепаные — в качестве соединительных деталей служат заклепки.

При изготовлении металлоконструкций комбинированного типа используются не одна, а несколько технологий: сварка с клепаными соединениями, ковка с болтовыми видами креплениями и др.

Виды металлоконструкций

Готовую продукцию из металла классифицируют по способу эксплуатации. Различают следующие виды металлических конструкций:

1. Стационарные. Их устанавливают и закрепляют на объекте для длительной эксплуатации. Демонтажу цельнолитые конструкции не подлежат

2. Сборно-разборные. Могут быть демонтированы и в случае необходимости установлены повторно.

3. Трансформируемые. Элементы взаимозаменяемы и позволяют создавать конструкции разных размеров и конфигураций.

Технологии изготовления металлоконструкций

Технология изготовления продукции из металла включает несколько взаимосвязанных последовательных этапов.

1. Проектирование. Производятся расчеты, делаются чертежи, определяются материалы изготовления и варианты соединения деталей с учетом особенностей сооружений и этапов эксплуатации.

2. Заготовка. Рассчитывается масса будущих конструкций. Экспериментальным путем осуществляется проверка их качества и надежности. Продукции придается определенная конфигурация.

3. Обработка. Осуществляется на специальном оборудовании.

Технологии изготовления металлических конструкций находятся в состоянии постоянного прогресса: совершенствуются имеющиеся, появляются новые.

Назначение металлоконструкций

По назначению металлические конструкции подразделяются на:

1. Несущие. К ним относятся каркасы изделий, обеспечивающие жесткость и придающие конфигурацию сооружениям.

2. Ограждающие. Детали, выполняющие роль защитных элементов: ограждения, калитки, ворота, сэндвич-панели и т.п.

К металлопрокату, используемому при изготовлении металлических конструкций относят трубы, балки, уголок, швеллер, катанки, тавры и двутавры.

Оборудование для производства металлоконструкций

При производстве металлических конструкций могут быть задействованы следующие виды оборудования:

Установки плазменной резки. Предназначены для резки стали различных марок, в том числе и жаропрочных сплавов.

Гибочные прессы. Их применение позволяет добиться высокой прочности и жесткости конструкций.

Ленточнопильные станки. Используются для изготовления крепежно-монтажных элементов и других унифицированных узлов.

Гильотины. Позволяют осуществить рубку металла толщиной до 12 мм.

Вальцы. Применяются для обработки гибких цилиндрических заготовок.

Сварочное оборудование. Используется для сваривания металлов.

Гальваническое оборудование. Гальваническое покрытие обеспечивает повышенную антикоррозионную стойкость узлов и деталей металлоконструкций.

Лакокрасочное оборудование. На поверхность некоторых узлов наносится лакокрасочное покрытие.

Оборудование для сварочных работ электродуговой сваркой

Работа дуговой сварки осуществляется при помощи следующих видов оборудования:

• генераторов — позволяют обеспечить стабильную бесперебойную сварочную дугу и сваривать детали без использования внешних источников питания;

• трансформаторов — обеспечивают устойчивость электродуги во время сварочных работ;

• выпрямителей — служат источником питания сварочного оборудования, обеспечивают электрическую дугу постоянным током.

Выбор оборудования зависит от типа и уровня сложности сварочного процесса.

Положительные и отрицательные качества современных металлоконструкций

Современные металлические конструкции обладают рядом положительных качеств, среди которых :

• надежность;

• прочность;

• малый вес;

• высокая пластичность;

• удобство транспортировки;

• легкость монтажа;

• экономичность;

• эстетический вид.

Недостатков у металлических конструкций несколько:

• подверженность коррозии — разрушение металла происходит из-за негативного вследствие воздействия внешних факторов;

• малая огнестойкость — степень пожаробезопасности конструкций довольно низкая.

Отрицательные качества металлоконструкций приводят к незначительному увеличению эксплуатационных затрат. При условии грамотного проектирования можно нивелировать данные проблемы.

Атрибутом цивилизации являются высококачественные инженерно-технические сооружения, возводимые при помощи специальных металлоконструкций, отличающихся повышенной прочностью и надежностью. Поэтому при изготовлении металлических конструкций важно придерживаться технологических требований, предъявляемых к элементам в соответствии с их предназначением и целями использования.