Технологии изготовления металлоконструкций в зависимости от целей их использования

Стремительное развитие отрасли требует поиска наиболее эффективных строительных технологий. Применение металлоконструкций позволяет ускорить темпы возведения зданий и других сооружений без ущерба для их надежности, при этом значительно сократить трудозатраты и финансовые вложения. Технологии их изготовления зависят от области применения и возложенных на них функций, а также оснащения завода по производству металлоконструкций.

Применение и востребованность металлоконструкций

Правильное функционирование и развитие современного строительного комплекса было бы невозможно без использования стандартных металлоконструкций. Они незаменимы при строительстве городских и сельскохозяйственных зданий, промышленных, торговых и складских объектов и т д.

Помимо строительства, использование металлопродукции востребовано в энергетике, промышленном машиностроении и металлургии, транспортном комплексе и других отраслях

Широкий спрос на металлоконструкции обусловлен их высоким качеством и доступной ценой.

Как проходит разработка проекта металлоконструкций

Основополагающим принципом создания конструкций является их проектирование. Проводится в два этапа:

1. Подготовка дизайн-проектов. На этом этапе определяются параметры и конструктивные особенности каркаса здания, определяется его взаимодействие с железобетонными конструкциями, рассчитываются нагрузки, выбираются марки стали для изготовления основных узлов, увязываются технологические решения с архитектурными.
2. Разработка детальных (рабочих) чертежей. На основе разработанного проекта с учетом технологических возможностей и характеристик проводится комплексная спецификация имеющейся информации, уточняются размеры элементов и деталей, марки и виды металлов, предназначенных для использования.

Изготовление и монтаж металлоконструкций: основные характеристики и технологические процессы

Изготовление стандартных металлоконструкций и последующий их монтаж требуют соблюдения технологического процесса с учетом основных характеристик.

Что такое металлоконструкции

К металлоконструкциям относятся изделия из различных металлов и сплавов, применяемые в строительстве жилых домов, технологических и промышленных сооружений, в машиностроении для производства машин, оборудования и механизмов.

Термин «металлоконструкции» чаще всего используется в строительной отрасли.

Используемые материалы

• Основными материалами для изготовления строительных конструкций являются:
• Низкоуглеродистая сталь. Самый распространенный и прочный огнеупорный материал. Существенным его недостатком является подверженность коррозии и окислению из-за взаимодействия углерода с кислородом.
• Нержавеющая сталь. Отличается большей антикоррозийностью. Сварочные работы с нержавейкой невозможны из-за отсутствия никеля в химическом составе.
• Алюминиевые сплавы нашли широкое применение в строительстве и машиностроении благодаря высокой пластичности, малой плотности, легкому весу и коррозионной стойкости. Наряду с очевидными достоинствами алюминия имеется существенный недостаток – низкие механические свойства металла.
• Титановые сплавы. Они обладают повышенной пластичностью, стойкостью к коррозионным процессам. Высокая стоимость титановых сплавов делает их использование ограниченным.

Для изготовления решеток, заборов и других подобных элементов может использоваться чугун.

Классификация по типу изготовления

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

• сварные – элементы соединяются сваркой;
• кованый: используется кованый метод;
• винт/болт – сборка осуществляется с помощью крепежных элементов с резьбой;
• штампованный: элементы изготавливаются штамповкой из листового металла без соединительных швов;
• клепаный: заклепки служат в качестве соединительных деталей.

При изготовлении металлоконструкций комбинированного типа применяют не одну, а несколько технологий: сварку с заклепочными соединениями, ковку с болтовым креплением и др.

Виды металлоконструкций

Готовые металлические изделия классифицируют по способу эксплуатации. Металлоконструкции бывают следующих видов:

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 металлических изделий включает несколько взаимосвязанных последовательных стадий.

1. Дизайн. Производятся расчеты, составляются чертежи, определяются материалы изготовления и варианты соединения деталей с учетом особенностей конструкций и этапов эксплуатации.
2. Заготовка. Рассчитывается масса будущих конструкций. Его качество и надежность проверены экспериментально. Изделия получают определенную конфигурацию.
3. Обработка. Проводится в специальных бригадах.

Технологии изготовления металлоконструкций находятся в состоянии постоянного прогресса: совершенствуются существующие, появляются новые.

Назначение металлоконструкций

По назначению металлоконструкции делятся 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.

Металлопрокат, применяемый при изготовлении металлоконструкций, включает трубы, балки, уголки, швеллеры, катанку, тавры, двутавры.

Оборудование для производства металлоконструкций

В производстве металлоконструкций могут быть задействованы следующие виды оборудования:

• Станки плазменной резки. Предназначен для резки различных марок стали, в том числе жаропрочных сплавов.
• Гибочные прессы. Его использование позволяет добиться высокой прочности и жесткости конструкций.
• Ленточные станки. Применяется для изготовления крепежных и монтажных элементов и других унифицированных узлов.

• Гильотины. Позволяет резать металл толщиной до 12 мм.
• Вальцы. Применяются для обработки гибких цилиндрических заготовок.
• Сварочное оборудование. Используется для сварки металлов.
• Гальваническое оборудование. Гальваническое покрытие обеспечивает большую коррозионную стойкость узлов и деталей металлоконструкций.
• Лакокрасочное оборудование. Поверхность некоторых агрегатов покрыта краской.

Оборудование для электродуговой сварки

Дуговая сварка осуществляется с использованием следующих видов оборудования:

• генераторы - позволяют обеспечить стабильную и бесперебойную сварочную дугу и сварку деталей без использования внешних источников питания;
• трансформаторы: гарантируют стабильность электрической дуги при сварке;
• выпрямители: 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 металлоконструкции обладают рядом положительных качеств, среди которых :

• надежность;
• прочность;
• малый вес;
• высокая пластичность;
• удобство транспортировки;
• легкость монтажа;
• экономичность;
• эстетический вид.

Недостатков металлических конструкций несколько:

• подверженность коррозии – разрушение металла происходит из-за негативного воздействия внешних факторов;
• низкая огнестойкость – степень пожарной безопасности конструкций достаточно низкая.

Отрицательные качества металлоконструкций приводят к незначительному увеличению эксплуатационных расходов. При правильном проектировании эти проблемы можно нивелировать.

Атрибутом цивилизации являются качественные инженерно-технические сооружения, построенные с помощью специальных металлоконструкций, отличающихся повышенной прочностью и надежностью. Поэтому при изготовлении металлоконструкций важно соблюдение технологических требований к элементам в соответствии с их назначением и целью использования.