Металлические конструкции, или металлоконструкции (сокращенно — МК) — это конструкции, исполняющие опорную (несущую) роль в разнообразных строениях гражданского и промышленного назначения и составляющие собой их каркас. Материалом металлоконструкций в основном является сталь. Монтаж металлоконструкций — это их сборочный процесс, итогом которого является строение, основой имеющее сложенный из металлоконструкций каркас. Таким образом, строительство и монтаж металлоконструкций — понятия почти тождественные, когда речь идет о строительстве здания с цельнометаллическим каркасом.
В строительстве монтаж металлоконструкций — его сердце: прочный остов строения — главная гарантия того, что оно без проблем простоит десятилетия и оправдает себя. Что же до монтажа промышленных металлоконструкций, то нет преувеличения в утверждении, что вся промышленность планеты держится на нем: монтаж крупных элементов из металла и монтаж мелких металлоконструкций, слагающих собою опоры различных машин и механизмов, в сумме образуют ту поражающую своим многообразием панораму корпусов, башен, колонн и мачт, которую являют глазам заводы и фабрики наших дней.
Каркас, или остов, строения образуют плоские рамы, в основном представляющие собой столбы, соединенные металлическими фермами, образуя с ними вместе несущий костяк возводимого здания. Единство колонн (вертикаль) и ферм (горизонталь) являет собою рамы, распертые жесткими вставками и межэтажными перекрытиями — если монтируется здание в два и более этажа. Таким образом, прочность всей конструкции достигается мощной системой связей, придающей строению стойкость к колеблющим воздействиям. Все образующие каркас конструктивные элементы — изделия стального проката, несущие возможности которых определяются размерами здания, его назначением и нагрузкой, выдерживаемой каркасом согласно ему.
Число типов металлоконструкций определяется разнообразием типов сооружений, создаваемых на их несущей основе. Основные типы таковы:
· металлоконструкции для быстровозводимых зданий. Это элементные модули, собираемые на заводе-изготовителе по принципу простого детского конструктора посредством специальных болтов или сварки. Далее они доставляются на стройплощадку, где собираются в целостное строение по тому же модульно-блочному принципу. Таков в целом монтаж металлоконструкций здания. Достоинством быстровозводимых металлоконструкций является возможность благодаря им экономить громадные средства и значительное время благодаря тому, что монтаж их быстр, а трудозатраты на него малы. Именно на основе таких конструкций в наши дни возводятся ангары и экспозиционные павильоны, грузовые терминалы и здания крытых складов;
· металлоконструкции строительные. К ним относятся детали лестниц и перил, двери, ворота и многое другое, используемое для возведения зданий — прежде всего, непромышленного характера;
· кованые изделия. В этой категории изделий относятся все металлоконструкции, получаемые методом ковки: заборы и ворота, беседки, балконные ограждения, навесы и проч. В состав таких изделий нередко входят декоративные элементы в виде вензелей, повторяющихся и одиночных узоров; и т. д.;
· технологические металлоконструкции — это металлический конструктив, предназначенный для монтажа промышленного, сельскохозяйственного и иного технологического оборудования. В число его элементов входят конструкции опорного типа (колонны, подпорки, балки), резервуары и составные элементы таковых, лестницы, площадки обслуживания, подъемники и т. д.
Технология монтажа металлоконструкций
К числу основных этапов монтажа промышленных металлоконструкций относятся:
· технологическая оценка места предполагаемого строительства. Прежде чем его осуществить, необходимо ознакомиться со свойствами грунтов в этом месте (в частности, на предмет того, не являются ли они плывучими), изучить их усадку, а также факторный состав среды, которому предстоит оказывать воздействие на возводимое металлическое сооружение. Кроме того, необходимо принять во внимание и требования к основному материалу металлоконструкций: его антикоррозионные свойства, способность противостоять воздействию ветра, пыли, влаги, кислот, высоких и низких температур и т. д. Иначе говоря, прежде чем построить в данном месте здание, необходимо составить его индивидуальный портрет и сопоставить его с портретом среды, в которой ему нужно жить, чтобы понять, насколько комфортным для его конструкции будет его пребывание в этом месте;
· проектирование металлоконструкций. На этой стадии составляется техзадание (ТЗ) на их изготовление. Далее этот документ согласовывается с Заказчиком, по итогам чего составляется проектная документация — чертежи металлоконструкций и необходимые пояснения к ним. Кроме того, отдельный проект составляется для производственного процесса изготовления металлоконструкций, содержащий ведомости поэтапного монтажа, монтажные схемы здания и его элементов, чертежи временных опорных элементов, вспомогательных приспособлений, оснастки и т. д. По завершении проект производства монтажных работ согласуется с заказчиком;
· изготовление металлоконструкций. Вначале, руководствуясь чертежами и технологическими инструкциями, изготавливаются требуемые детали. Затем из них собираются металлоконструкции, сразу испытываемые на прочность. Далее выполняется контрольная сборка. Элементы металлоконструкций проходят зачистку, грунтовку и окрашивание. Итоговым звеном этапа является маркировка и складирование полученных деталей.
В состав этапа монтажа металлоконструкций здания входят подготовительный и основной процессы. Первый состоит из транспортировки, сортировки по очередности использования и укрупняющей сборки. Второй образован подготовкой конструкций и их установки по месту монтажа, их установкой и примерочным закреплением. Далее стыки и швы элементов замоноличиваются, конструкция застывает, принимая итоговый вид — и монтаж завершен.
Обыкновенно монтаж металлоконструкций двухэтапен:
· вначале монтируются подземные элементы сооружения (фундамент, коммуникации);
· затем выполняется монтаж элементов надземных (опорный остов сооружения, навесные элементы, перегородки и т. д.).
Соединение элементов каркаса может быть болтовым или сварным. Ограждающие конструкции стен и кровли формируются из сэндвич-панелей или полистовой сборкой и устанавливаются извне каркаса на прогоны. Крепление к прогонам выполняется болтами-саморезами.
Такова технология создания быстровозводимых зданий, к числу преимуществ которых относятся прочность и легкость конструкций, хорошая термоизоляция, простота монтажа и замены конструктивных элементов и, наконец, невысокие затраты материальных ресурсов и человеческого труда.
В нашем кратком рассказе мы затронули тему монтажа металлоконструкций здания, ведя речь о крупных — несущих — конструктивных элементах. Монтаж мелких металлоконструкций имеет свои особенности: в строениях их функция часто отлична от каркасной. Именно ее своеобразие и определяет особенность монтажа мелких металлоконструкций в каждом конкретном случае как ответ на простые вопросы: где и для чего?