Технология изготовления металлических конструкций

Технология производства металлоконструкций отличается высоким уровнем сложности и включает несколько этапов. Идеальное выполнение работ на каждом из них – залог высокого качества исполнения и минимальные нарекания со стороны заказчика.

Металлоконструкции широко используются в различных сферах – промышленность, энергетика, сельское хозяйство. Их используют для строительства жилых домов, складов, производственных цехов, спортивных сооружений. Точное и соблюдение технологии производства конструкций обеспечивает ее надежность и безопасность.

Металлоконструкции: разновидности

По технологии изготовления и способу сборки металлоконструкции делятся на:

• Болтовые или винтовые, для сборки которых используются различные метизы.
• Клепаные, в которых детали соединяются специальными клепками.
• Кованые, предполагают использование технологии ковки для соединения конструкций.
• Сварные, используют для соединения сварку.
• Штампованные. Для их изготовления используются готовые штампованные металлоизделия.
• Комбинированные. Могут состоять из нескольких типов соединений.

По типу использования металлоконструкции делятся на:

• Сборно-разборные. Подходят для многократного применения. Собираются непосредственно на месте установки и при необходимости могут разбираться.
• Стационарные или цельнолитые. Предназначены для длительной эксплуатации. Не могут использоваться повторно.
• Трансформируемые. При необходимости позволяют сменить конфигурацию и размеры.

По назначению металлоконструкции бывают несущими и ограждающими. Первые необходимы для обеспечения устойчивости и жесткости конструкции, вторые для ее защиты от внешних воздействий.

Для изготовления металлоконструкций могут использоваться различные металлы и их сплавы на основе алюминия, стали, титана, чугуна и других.

Этапы производства металлоконструкций

Для изготовления используют листовой, фасонный, профильный и сортовой прокат. Процесс изготовления состоит из таких этапов:

• Составление проекта. При этом учитывают все виды механических нагрузок, которые могут оказываться на металлоконструкцию, а также подбирают необходимый для производства материал.
• Формовка заготовок. Проверяется вес деталей и выполняется их отбраковка. При необходимости используется рубка или резка для придания необходимой конфигурации.
• Обработка деталей. Заготовкам придают указанную в проекте форму, используя такие технологии, как гибка, шлифовка, сверление, обработка швов и т.д.
• Сборочные работы. Элементы соединяются в соответствии с чертежами с использованием выбранного способа.
• Нанесение на металл антикоррозийных составов.
• Маркировка, упаковка и контроль качества.
• Доставка на объект и монтаж.

Особенности технологии сборки металлоконструкций

Каждый из вариантов сборки имеет свои особенности:

• При сварке выполняется интенсивный нагрев металла, пока не происходит активного расправления краев материала по линии соединения. В электродуговых сварочных аппаратах используются специальные электроды, благодаря которым происходит сцепление деталей. Иногда для соединения применяется газовая или точечная сварка. При первой используются инертные газы, при второй электрический импульс.
• Для склеивания используют специальные клеевые составы. Они обеспечивают соединение деталей на молекулярном уровне. Это один из самых надежных способов производства металлоконструкций.
• При использовании болтов и заклепок осуществляется механическое соединение деталей. Для конструкций, подверженных вибрациям используют заклепки. Гайки и болты применяют при соединении конструкций, которые не подвержены динамичным нагрузкам.

На каждом из этапов должен проводится строгий контроль качества.

Способы защиты металлоконструкций от коррозии

При изготовлении важно предотвратить образование и распространение коррозии. Для этого используются различные методы и приемы:

• Исключение контакта металла с водой. Этот способ годится при отсутствии функциональных ограничений на конкретном объекте.
• Добавление в состав металла специальных химических элементов, которые не только защищают от коррозии, но и повышают прочность металлоконструкций.
• Использования для покрытия поверхности составов с водоотталкивающими свойствами – лаков, красок и т.д. дополнительный слой на металле исключает прямой контакт металла с влагой и препятствует развитию коррозии. Обычно составы наносят на уже собранные конструкции.
• Использование для изготовления конструкций биметалла, состоящего и двух металлов, обладающих различной устойчивостью к коррозии.

При использовании различных способов для предотвращения коррозии обеспечиваются такие преимущества, как увеличение срока эксплуатации металлоконструкций.

Система контроля качества металлоконструкций

Для его проведения используют стандарты и номы, закрепленные на законодательном уровне. Проверка выполняется в несколько этапов:

• Входной контроль.

При таком контроле проводят качественную оценку используемых материалов, которые будут использоваться при производстве металлоконструкции. Во время контроля проверяют:

• Сопроводительную документацию;
• Внешний вид заготовок;
• Качество металла;
• Соответствие деталей геометрическим параметрам;
• Используемые расходные материалы;
• Типы средств для повышения коррозионный стойкости;
• Классы метизной продукции и др.

Результаты этого контроля вносят в специальный журнал учета.

• Операционный контроль.

Случайный отбор деталей из партии для проверки на соответствие чертежам и документации. При этом оценивают:

• Геометрические параметры;
• Качество механической обработки;
• Качество соединений;
• Эффективность антикоррозионного покрытия.

На этом этапе проверяется качество сборки и уровень подготовки к сварочным работам.

Результаты контроля заносятся в карту операционного контроля качества.

Периодический и приемосдаточный контроль

Периодический контроль предполагает проведение запланированных и незапланированных проверок. Инспектированию подвергаются: 

• Способность деталей собираться в конструкцию с заданными геометрическими параметрами.
• Несущая способность конструкции.
• Технология производства металлоконструкций.
• Точность выполнения всех технологических операций.
• Достоверность предыдущих видов контроля.

При приемосдаточном контроле оценивается качество конструкций на выходе:

• Наличие визуальных дефектов на поверхности металла.
• Качество нанесения антикоррозионных средств.
• Соответствие геометрических параметров чертежам.
• Прочность конструкций и соединений.
• Маркировка.
• Целостность упаковочного материала.

На основе данных составляется отчет и заполняется сертификат на продукцию.

Монтаж металлоконструкций

Монтаж предполагает, как соединение металлоконструкций в единое целое, так и их установку на объекте. Для надежной защиты от повреждений и деформаций во время складирования и транспортировки, принимают соответствующие меры по защите металлоконструкций.

Все элементы (кроме колонн и вертикальных секций) хранятся и транспортируются в том виде, который предусматривает проект. Для усиления в верхней и нижней части используют специальные щиты из дерева, или обхватывают тросом с установкой прокладок.

Металлические фермы хранят в непосредственной близости от места установки с укладкой деталей на специальные прокладки, у которых должны быть скругленные края и отсутствовали шероховатости на поверхности.

При монтаже металлоконструкций используют два основных способа:

1. Монтаж по проектным отметкам обычно применяют при возведении каркасной части здания.
2. Сборка на земле с установкой в проектные точки используется при монтаже колонн, башен, радиоантенн.

До проведения монтажных работ на объекте проводят оценку фундамента, которая предполагает:

1. Проверку отклонений основания.
2. Контроль положения опорных устройств и анкеров.
3. Определение состояния резьбы анкеров и уровень их защиты от коррозии.

При изготовлении и монтаже металлоконструкций обязательно используют анкерные болты. Их используют при заливке фундамента и монтажа на него деталей.

Опоры стальных башмаков колонн опираются на фундамент одним из способов:

• Непосредственно на поверхность фундамента без дополнительной заливки бетоном.
• На опорные плиты, с предварительной подливкой раствора.
• На четко выверенные опорные балки с последующей подливкой раствора.

Обеспечить изготовление и монтаж качественной и надежной металлоконструкции могут только профессиональные компании-производители, которые используют в работе специальное технологическое оборудование, тщательно контролируют качество изделий и имеют большой опыт производства.