Вопросы, рассмотренные в материале:
- Основные виды металлоконструкций
- Этапы изготовления металлоконструкций
- О сборке как важной части технологии изготовления металлоконструкций
- Технологии борьбы с коррозией при изготовлении металлоконструкций
- О контроле качества изготовления металлоконструкций
- Особенности монтажа металлоконструкций
Технология изготовления металлоконструкций – достаточно сложный процесс, содержащий несколько этапов. На каждом из них все работы должны быть выполнены идеально – и дело тут не только и даже не столько в возможных претензиях заказчика.
Металлоконструкции сейчас используются повсеместно: в промышленности, энергетической сфере, строительстве. На их основе возводят жилые дома и административные здания, разного рода склады и спортивные комплексы. Поэтому от того, насколько точно соблюдена технология производства металлоконструкций, в буквальном смысле слова зависят жизни людей.
Основные виды металлоконструкций
Область применения металлоконструкций разнообразна как по виду назначения построек, так и по уровню сложности возводимых объектов. Они широко используются в строительстве складских помещений, автомоек и СТО, производственных и сельскохозяйственных комплексов, зернохранилищ и т. д. Учитывая обширный набор сфер использования, требуется четкая классификация металлоконструкций в соответствии с конкретными критериями.
Один из таких критериев – технология изготовления металлоконструкций и способ их сборки. Так, различают:
- болтовые (винтовые) – сборка производится с применением метизов;
- клепаные – сборка с использованием клепок;
- кованые – объединение элементов конструкции посредством ковки;
- сварные – соединение деталей при помощи сварки;
- штампованные – изготовление бесшовных металлоконструкций путем штамповки металлопроката;
- комбинированные – объединение нескольких способов изготовления и сборки металлоконструкций: например, сварно-болтовые, сварно-литые и др.
По типу использования металлоконструкций выделяют:
- Сборно-разборные, когда конструкция может собираться непосредственно на объекте и разбираться при необходимости. Такая технология изготовления металлоконструкций позволяет использовать их повторно.
- Цельнолитые (стационарные), когда создается стационарная конструкция для продолжительной эксплуатации. Такие металлоконструкции демонтажу не подлежат.
- Трансформируемые – данный вариант напоминает сборно-разборные конструкции, но в этом случае из одного и того же набора элементов можно создавать металлоконструкции различных конфигураций и размеров.
По назначению металлоконструкции можно разделить на два типа: несущие и ограждающие. К первому относятся каркасы деталей, которые обеспечивают жесткость и устойчивость всей конструкции, ее техническую конфигурацию. Ко второму типу относят комплекс деталей (сэндвич-панели и фасадные, ограждения, воротные системы и пр.), выполняющих защитную функцию.
Рекомендуем статьи по металлообработке
Технологии изготовления металлоконструкций классифицируют также по материалу, из которого они выполняются. Для этих целей применяют металлические сплавы: алюминиевые, стальные, титановые, чугунные и др. или их соединения.
Этапы изготовления металлоконструкций
Технология изготовления металлоконструкций на заводе из листового, профильного, сортового или фасонного проката включает в себя:
- Проектирование элемента. Будущее изделие должно быть выполнено с учетом типа его механических нагрузок, сферой и особенностями эксплуатации, спецификой соединения деталей в готовой конструкции. На этом же этапе происходит определение материала для изготовления элемента.
- Заготовка. На этом этапе определяется вес будущей детали и происходит проверка качества. При необходимости ей придается нужная конфигурация с помощью рубки, резки (механической или термической) либо других способов и инструментов.
- Обработка будущих деталей. Технология изготовления металлоконструкции из профильного металлопроката предполагает придание заготовке спроектированной формы посредством гибки, шлифовки, сверления, стыковки листа в карты и обработки стыковочных швов и т. д.
- Сборка конструкции. Происходит скрепление элементов в соответствии с чертежами при помощи сварки или путем механизированной сборки. Подробнее этот этап мы рассмотрим далее в этой статье.
- Покрытие металлоконструкции антикоррозийными средствами.
- Готовые конструкции маркируют, упаковывают и проверяют качество.
- Изделия, прошедшие предыдущие этапы, доставляются на объект. Здесь же выполняется их установка.

Сборка как важная часть технологии изготовления металлоконструкций
Как отмечалось выше, технология изготовления металлоконструкций включает в себя несколько этапов. Сборка при этом имеет далеко не последнее значение. Она может производиться путем сварки, склейки и с использованием болтов или заклепок.
Остановимся подробнее на каждом из способов.
- Сварка выполняется за счет активного нагрева материала до тех пор, пока края элементов не начнут расплавляться по линии соединения (сварочной кромке). Во время использования электродугового сварочного аппарата происходит расплавление электрода – именно он обеспечивает сцепление деталей. Кроме электродуговой, может быть применена газовая (с применением инертных газов) или точечная сварка (когда соединяемые детали прижимаются максимально плотно друг к другу, а через линию стыка пропускается электрический импульс).
- Склейка выполняется с помощью специальных клеевых составов, позволяющих как бы спаять детали на молекулярном уровне. Сегодня такая технология изготовления металлоконструкций считается одной из наиболее надежных.
- Сборка при помощи болтов и заклепок относится к механическим способам соединения деталей конструкции. Заклепки чаще всего применяются в тех случаях, когда на объект предполагается воздействие вибраций в ходе эксплуатации. Гайки и болты в таком случае не подойдут, поскольку их крепления могут ослабнуть под динамичным движением конструкции.
Важнейшим условием изготовления и выпуска металлоконструкций (вне зависимости от их типа и способа эксплуатации) является проверка качества на каждом этапе обработки.
Технологии борьбы с коррозией при изготовлении металлоконструкций
Способы предупреждения и устранения коррозии относят к отдельной категории технологий изготовления металлоконструкций, поскольку этот шаг нельзя пропустить при эксплуатации, ремонте и обслуживании объекта.
Выделяют следующие способы борьбы с окислением и порчей металла:
- Исключение контакта металлических элементов с водой. Этот способ применим лишь в тех случаях, когда нет ограничения функционала объекта. Решение о его использовании должно приниматься в каждом конкретном случае.
- Добавление в сплав, из которого изготовлена металлоконструкция, химических элементов, принимающих на себя воздействие воды в первую очередь. Такие элементы более устойчивы к коррозии, чем металл, что дает конструкции в целом существенный запас прочности.
- Нанесение на конструкцию водоотталкивающих средств (краски, лака, эпоксидных составов и пр.). Наличие гидрофильного слоя препятствует прямому контакту металла с водой, что защищает детали от появления коррозии. Как правило, такие средства наносятся на уже собранные объекты.
- Биметалл. Такая технология изготовления металлоконструкций предполагает использование в качестве материала сплава из двух металлов, один из которых более уязвим к коррозии, а другой – менее (например, сталь и хром/алюминий/цинк). Такая мера защиты конструкции от окисления применяется еще на этапе заготовки, зато на выходе получается прочная деталь с улучшенными характеристиками.
Применение антикоррозийных мер значительно увеличивает срок эксплуатации объекта, а своевременное обслуживание металлоконструкции продлевает его вдвойне.
Контроль качества изготовления металлоконструкций
Любой завод по изготовлению металлоконструкций может установить собственные правила и закрепить их во внутренних приказах или актах. Однако контроль качества изделий происходит на основании определенной нормативно-технической документации.
Проверка подразумевает несколько этапов:
1. Входной контроль.
Происходит оценка основных и вспомогательных материалов, поступающих на склад, для последующего использования в изготовлении металлоконструкций. Проверяются:
- сопроводительные документы;
- внешний вид материалов;
- качество металла при помощи ультразвука;
- сорта, классы и марки стали, соответствие их геометрических характеристик;
- расходные материалы и газы для сварки;
- типы и марки средства для борьбы с коррозией;
- классы болтов, гаек и пр. материалов.
После завершения экспертизы ее результаты вносятся в специальный журнал для учета.
2. Операционный контроль.
Технология изготовления металлоконструкций на этом этапе предполагает случайный отбор нескольких деталей из поступившей партии для последующей проверки на соответствие проектной документации и установленным нормам. Оцениваются:
- геометрические характеристики деталей и их конструкций, качество их механической обработки;
- сборка элементов, их подготовка к сварочным операциям;
- качество соединений;
- антикоррозийное покрытие и особенности его нанесения.
После завершения экспертизы ее результаты отмечаются в карте операционного контроля качества.
3. Периодический и приемосдаточный контроль.
Периодический контроль качества предполагает проведение запланированных (установленных технологическими нормами) или незапланированных испытаний (в случае, когда возникают проектные несоответствия). Инспектируется:
- способность деталей к геометрически правильной сборке;
- несущие характеристики конструкции;
- соблюдение технологии изготовления металлоконструкций на заводе;
- точность и соответствие технологических операций;
- достоверность результатов входного и операционного контроля качества.
Приемосдаточный контроль применяется к выходной продукции в целом, будь то элементы, детали или их партии. Проводится проверка:
- визуальная на наличие дефектов металлоконструкции (сколов, коррозий и пр.);
- качества нанесения средства для борьбы с коррозией (однородность и целостность покрытия);
- геометрического соответствия готового изделия проектируемому (применяются маяки: лазерные линейки и теодолиты);
- прочностных характеристик изделий (при помощи УЗ-дефектоскопа);
- прочности соединений (сварки), качества отверстий для болтов и заклепок;
- маркировки (в соответствии с ГОСТом);
- целостности упаковки.
Результаты проведенных проверок заносят в отчет и в сертификат соответствия.
Особенности монтажа металлоконструкций
Металлоконструкции широко применяются в строительстве: при возведении высотных зданий, одноэтажных домов с большой площадью, цехов и других промышленных зданий, резервуаров, технических построек и пр.
Технология изготовления металлоконструкций – в частности их монтаж – подразумевает сложный комплекс работ по установке деталей и оборудования и соединения их в единую конструкцию. Объект может быть представлен как в виде отдельных деталей, так и в формате полноценного сооружения.
Поскольку металлоконструкции имеют способность к деформации, принимаются особые меры по защите элементов от повреждений. Это особенно важно при складировании деталей, их транспортировке и установке.
Читайте также: Гибка алюминиевой трубы
Все элементы металлоконструкций, кроме вертикальных секций и колонн, хранятся и транспортируются в проектном положении. Если детали крупные, фермы, как правило, усиливают в верхних и нижних поясах деревянными щитами. Обхватывая изделия металлическими тросами, между ними устанавливают прокладку. Это предохраняет «нити» от протирания, а детали от деформации.
Металлические фермы для складирования металлоконструкций устанавливают в непосредственной близости от объекта возведения. Детали укладываются на специальные подкладки, а между элементами устанавливаются прокладки. Очень важно, чтобы их края были скруглены, а поверхность не имела шероховатостей.
Технология монтажа металлоконструкций предполагает два возможных варианта:
- Монтаж элементов или их блоков согласно проектным отметкам. Такой способ часто применяется при возведении каркасов зданий.
- Сборка металлоконструкции на земле с последующей установкой в проектные точки объекта. Этот вариант используется при возведении линий электропередач, радиоантенн, башен и пр.
Перед монтажом металлоконструкции на объекте необходимо выполнить приемку фундаментов. Она включает в себя комплекс проверок:
- отклонения опорных плит и фундаментов, положение опорных устройств, анкерных болтов;
- состояния резьбы анкерных болтов – они должны быть защищены от коррозии и деформаций при монтаже.
Технология изготовления металлоконструкций и их монтажа требует обязательного использования анкерных болтов. Они устанавливаются при заливке фундамента и в нем же фиксируются.
Башмаки стальных колонн опираются на фундаменты одним из следующих способов:
- Непосредственно на поверхность фундамента, который был возведен до проектной отметки подошвы колонны. Дополнительной заливки бетона при этом не требуется.
- На опорные плиты с верхней строганой поверхностью. При этом они установлены, их положение выверено, раствор подлит заранее.
- На опорные балки, которые установлены и выверены заранее. После установки башмаков стальных колонн требуется подливка раствора.
Для того чтобы спроектированное строение было надежным и выполняло свои функции как можно дольше, металлоконструкции следует заказывать у профессиональных производителей, которые имеют большой опыт выполнения работ такого типа, высокую квалификацию и первоклассные стандарты качества.