Металлические конструкции находят применение в различных сферах, благодаря своей экономичности, прочности и скорости монтажа. Однако процесс их производства строго регламентируется различными нормативами и требует специализированного оборудования, поскольку включает в себя раскрой металла, изготовление и сборку деталей, обработку поверхности. В этой статье рассмотрим основные этапы этого процесса.
Основные этапы изготовления металлических конструкций
Изготовление металлических конструкций представляет собой сложный процесс, требующий тщательного планирования, инженерных расчетов и контроля.
Проектирование. На основе требований заказчика и анализа условий будущей эксплуатации объекта формируется техническое задание, разрабатываются чертежи, эскиз внешнего вида конструкции и ее трехмерная модель.
Следующий этап — инженерный анализ и расчеты, которые дают возможность усовершенствовать конструкцию, чтобы она соответствовала необходимому уровню прочности. Завершается проектирование составлением проектной документации с требованиями и инструкциями по изготовлению, установке и эксплуатации металлоконструкции.
Выбор материалов. Металлы и сплавы подбираются в зависимости от требований проекта. В тех случаях, когда важна прочность, предпочтение отдается стальным профилям. Если первостепенный параметр — устойчивость к коррозии, то применяются нержавеющая сталь и алюминий. Помимо этого используются титановые и медные сплавы, а также бронза — для изготовления облегченных элементов, а также деталей механизмов, которые работают в условиях повышенных температур и трения.
Изготовление элементов. На основе чертежей и спецификаций производится раскрой металлических листов и труб. Далее заготовки проходят через формообразование, механическую и термическую обработку — в результате они приобретают необходимую конфигурацию. Кроме того, улучшаются характеристики заготовок: вследствие закалки и отпуска металл становится более прочным.
Поверхностная обработка. Чтобы продлить эксплуатационный срок конструкции, детали подвергают дополнительной защите, нанося специальные покрытия: гальваническое, цинковое, антикоррозийные составы и порошковую краску. Такие методы защищают металл от коррозии, в отдельных случаях — от механических повреждений, химического воздействия и ультрафиолета.
Контроль качества. Этап состоит из визуального осмотра, испытаний на прочность и использования специальных приборов для измерения конфигурации. Перечень контрольных мероприятий зависит от типа металлоконструкции и проектных требований. Контроль качества необходим для того, чтобы подтвердить соблюдение инструкций и спецификаций из проектной документации при изготовлении МК и заранее обнаружить ошибки и дефекты, если таковые имеются.
Монтаж. Металлоконструкции отгружаются и доставляются на объект. Монтаж начинается с опорных элементов, которые выравниваются по лазерному нивелиру и фиксируются с соблюдением строгой вертикали.
Далее монтируются основные элементы металлоконструкции. Они соединяются между собой различными способами: сварным швом, болтовым соединением, заклепками или клеевыми составами.
Выбор типа соединения зависит от вида металла, назначения МК и условий эксплуатации. Как правило, болты применяются для крупных конструкций, рассчитанных на значительные нагрузки, — мостов или нефтяных вышек. В то же время клеевой состав требуется при соприкосновении поверхностей не только для их скрепления, но и для того, чтобы между ними не проникла влага.
Также следует учитывать вибрации, которые снижают прочность конструкции и вызывают повреждения — трещины и разрывы. Вибрации возникают не только на этапе установки, но и при дальнейшей эксплуатации МК. Для защиты от них используется эластичное крепление или дополнительные крепежные элементы — в решении подобных задач наибольшую эффективность имеют заклепки.
Сдача проекта. Как только монтаж завершается, производится проверка конфигурации конструкции, качества соединений, ее совместимость с остальной инфраструктурой участка. Конструкция проходит испытания на прочность, чтобы выявить несоответствия или подтвердить их отсутствие. Если несоответствия обнаружены, то развертываются исправительные мероприятия или конструкцию демонтируют для доработки.
