Изготовление металлоконструкций: процесс производства, виды соединений и монтажа

Металлоконструкции – огромный сектор строительства, их используют при возведении строительных объектов в качестве сплошных систем или стержневых элементов.

В группу стержневых элементов входят фермы, колонны, балки и прогоны, из них возводят:

• каркасы промышленных объектов, оснащённые подкрановыми балками переходными площадками и пр.;
• мосты любого назначения (ж/д, городские, шоссейные и пр.), отличающиеся большими пролётами;
• выставочные павильоны, перекрытия и покрытия, высотки;
• водонапорные башни, мачты для телевидения, вышки, в том числе нефтяные, мостовые краны и пр.

Процесс изготовления металлоконструкций

Изготовление металлических конструкции и прочих металлоизделий происходит посредством механического давления, воздействия большой силы. Такой вид обработки подразделяют на два класса. К первому классу относится производство металлических заготовок, из которых впоследствии производят детали, узлы, металлические элементы самых сложных конфигураций. Кроме того, заготовки используют в качестве продукции, имеющей неизменной по всей длине сечение (ленты, листы, прутки). Все заготовки обрабатывают на специальном оборудовании различными методами.

Этапы производства металлических конструкций

• подготовительные работы;
• обработка металла;
• сборочные работы;
• соединение элементов, конструкций (сварка, клёпка и пр.);
• грунтовочные работы;
• покраска;
• отгрузка (упаковка) готовых деталей, конструкций.

На крупных заводах в цехах стоят универсальные поточные линии, на которых выполняют сразу несколько операций. Для вспомогательных работ есть другие помещения – инструментальные и ремонтные, компрессорная, электродные и метизные цеха. Все предприятия по производству металлических конструкций имеют подсобные службы, располагающиеся, обычно, на территории завода в отдельных зданиях (администрация, бухгалтерия, котельные, насосные и пр.).

При производстве металлических конструкций большое значение имеет качество и характеристики оборудования. Современный российский рынок в последние годы пополнился новыми типами станков и производственных линий. Так, например, появилось ленточнопильное оборудование, станки для специальных видов сверления, установки для резки профилей термическим способом и другие агрегаты. Все современные станки и поточные линии полностью автоматизированы и наделены большим количеством технологических функций.

Виды соединений и сборки металлоконструкций

Виды соединений металлоконструкций зависят от класса металла, назначения и режимов эксплуатации. Сборка металлических конструкций осуществляют двумя основными способами – на болтах и на сварке.

Сварочное соединение

Сварка образует неразъёмные монолитные соединения, конструкции на сварочном соединении характеризуются высокими прочностными свойствами, устойчивостью и длительным сроком службы. Достоинством сварки считается возможность соединения металла с другими материалами (керамическими элементами и пр.). Сварка представляет собой процесс, при помощи которого расплавляются края соединяемых элементов.

Основные виды сварки – дуговая, газовая, лазерная, плазменная, аргоном или под слоем флюса. Сварные соединения могут быть осуществлены встык, внахлёст, в тавр, а также торцевые и угловые соединения.

Болтовое соединение

Преимуществом соединений на болтах является достаточно неподвижное положение конструкции при возможности демонтажа. Этот вид соединений прост, занимает мало времени, при этом очень надёжен.

Кроме сварки существуют ещё несколько способов создания неразъёмных соединений. Наиболее востребованным методом являются крепления на заклёпках. Их рационально использовать при соединении металлических листов, имеющих небольшую толщину (желательно из того же материала, что и заклёпки, иначе возможны коррозийные разрушения и напряжение металла).

Ещё одним методом является пайка – соединение частей металлоизделий при помощи припоя, расплавленного до жидкого состояния (высоко-, средне- и низкоплавкие припои). Припой – это сплав или специальный металл (например, олово), имеющий температуру плавления существенно ниже, чем металл соединяемых частей.