Металлоконструкции — неотъемлемые элементы в самых разных отраслях человеческой жизнедеятельности и, в частности, в строительстве и реконструкции зданий и сооружений. Под определение металлических конструкций подпадают комбинированные изделия из металлопроката, большие по размеру, чем детали, инструмент или комплектующие.
Благодаря широкой номенклатуре изделий, представленных на рынке предприятиями-изготовителями, нетрудно подобрать нужную продукцию для своей стройки. Но порой приходится сталкиваться с нетривиальными задачами, когда стандартные продукты не подходят. Выручает заказ нестандартных металлоконструкций на производстве.
Когда металлоконструкции считаются нестандартными
- Когда требуются изделия нестандартных размеров;
- Когда необходимо заменить поврежденную часть сооружения или оборудования из металлических компонентов (например, при устранении последствий аварии);
- Когда в существующую постройку или оборудование нужно внести конструктивные изменения (например, при изменении технологической схемы на производственной площадке);
- Когда проект или производство нуждаются в особом инструменте, не входящем в стандартную номенклатуру, продающуюся массово;
- Когда рядовое изделие необходимо адаптировать к нестандартным задачам (например, при модернизации производства);
- Когда металлоконструкцию нужно наделить специальным дизайном и в других случаях.
Чтобы полученные элементы не только приобрели нестандартные свойства, но и не утратили общей прочности и надежности, важно, чтобы их спроектировали и изготовили настоящие профессионалы с достаточной практикой в производстве металлоконструкций.
Лишь опытные проектировщики не только придумают, какой должна быть требуемая деталь, но и учтут в индивидуальном проекте все нормы регламентирующей документации (ГОСТы, СНиПы и т.д.). Лишь профессиональные сварщики сумеют реализовать получившийся проект с феноменальной точностью и мастерством. И лишь при соблюдении всех этих условий можно ручаться за следование всем правилам и требованиям безопасности.
Где могут потребоваться нестандартные металлоконструкции
Человек создает в своем ареале обитания множество объектов, делающих его жизнь более комфортной и интересной. Мы целые населенные пункты, где есть место частному жилью и многоквартирным домам, хозяйственным постройкам и общественным зданиям (магазинам, офисам, торговым павильонам и т.д.), детским площадкам, складским комплексам, подземным и надземным переходам, остановкам общественного транспорта и паркингам, а также строениям производственного назначения (бытовкам, СТО, заводским цехам, ангарам) и прочему. Если обобщить все сферы применения металлоконструкций, получится объёмный список:
- Индивидуальное строительство жилья и конструкций хозяйственного назначения (беседки, навесы, гаражи, теплицы, парники и другое).
- Оказание технических услуг населению (станции техобслуживания, автозаправки и мастерские).
- Организация массовых мероприятий (выставок, концертов, народных гуляний и прочего).
- Размещение рекламы (билборды, штендеры, каркасы для световых конструкций и так далее).
- Благоустройство населенных пунктов (остановки общественного транспорта, велопарковки, киоски, детские площадки и много что ещё).
- Торговля (торговые комплексы, крытые рынки, открытые торговые ряды, базары).
- Строительный и промышленный дизайн.
Это далеко не исчерпывающий перечень сфер, где люди используют металлоконструкции. И везде могут требоваться изделия, которые не выпускают массово. Например, лестницы и перила нестандартных размеров, украшенные металлической резьбой козырьки подъездов, уникальные проекты спортивных комплексов для дворов или школ, балки для цеховых кровель или СТО. Во всех случаях именно металл делает конструкции и сооружения прочными, долговечными и безопасными для людей.
Наиболее часто встречающиеся типы нестандартных металлических конструкций
1. Строительные конструкции. Благодаря своей прочности и оптимальному весу металлоконструкции широко используются для решений в архитектуре и строительстве. Это лестницы и перила, ограждения балконов и крыш, балки и навесы, ворота и заборы и ещё множество элементов. За счет максимальной точности такая продукция позволяет решать самые нетривиальные инженерные задачи. А при своевременной антикоррозийной обработке нестандартные изделия из металла прослужат десятилетия и даже столетия.
С этой целью произведенные металлоконструкции подвергают дробе- или пескоструйной обработке. Затем подготовленные изделия грунтуют и красят. В результате всех этих процедур готовые металлоизделия получают защиту от коррозии.
Выделяют три основных типа нестандартных строительных металлоконструкций:
1. Быстровозводимые конструкции.
2. Легкие металлические элементы.
3. Небольшие изделия и сопутствующие детали.
Буквально на каждом этапе строительства востребованы металлические конструкции — со стадии фундамента до благоустройства территории. Да и собственно фундамент может быть устроен при помощи винтовых металлических свай, увенчанных оголовком и ростверком, на котором располагается нижний уровень постройки.
Производят металлоконструкции для строительных нужд из черных металлов или нержавеющих сплавов. Но прежде чем начать изготовление нестандартных элементов проектировщики готовят чертёж, который затем передают на производство. Эта строительная документация содержит данные инженерных расчётов, сделанных на основании действующих в стране строительных правил и норм.
2. Каркасная основа строений промышленного и гражданского назначения. Наблюдательный читатель наверняка подмечал, как за считанные месяцы вырастают торговые центры, крытые рынки, цеха или выставочные павильоны, если остов зданий сделан на основе строительных металлоконструкций. Это быстровозводимые здания, технология создания которых очень востребована в последние пару десятков лет. Секрет популярности таких построек в их большей экономичности по сравнению с кирпичной кладкой или конструкциями из ж/б элементов. Расходы ниже в разы, и период от фундамента до ввода в эксплуатацию тоже сокращается.
Существуют опасения, что здания из металлоконструкций окажутся более холодными, но это не так: утепление ведётся по мере монтажа, что делает строение столь же энергоэффективным, как и конструкции из других стройматериалов.
Существенным преимуществом построек на основе металлокаркасов является их небольшой по сравнению с кирпичом или железобетоном вес. Он оказывает меньшую нагрузку на фундамент без снижения собственной несущей способности. А значит, затраты на устройство фундамента могут быть ниже, чем при строительстве из более массивных строительных изделий.
Кроме того, небольшой вес несущей конструкции позволяет строить на слабых грунтах, отказаться от уплотнительных и/или дренажных работ, что также позитивно сказывается на общей стоимости строительства. Ещё из преимуществ металлокаркасного строительства выделяют:
· «сухой» способ монтажа, что отражается на сроках строительства и трудозатратах;
· внесезонность — строительство может идти в любое время года при любой погоде;
· снижение энергозатрат;
· возможность устройства пространственного каркаса для повышения устойчивости всей конструкции;
· возможность сборки каркаса как на производстве, так и на месте строительства (последний метод сокращает расходы на транспортировку).
3. Металлические ростверки. Речь идет о балках или плитах в верхней части свайного фундамента, соединённых в опорную конструкцию для будущего здания. Это решение инженерно оправданно, когда строительство ведется на слабых грунтах. В некоторых случаях для легких конструкций в условиях такого участка земли можно обойтись и вовсе без свай — ростверк монтируется непосредственно на подушке из песка и гравия.
Ростверки относительно уровня грунта бывают надземными, подземными и наземными. Высокие надземные устраивают там, где нужно построить причал, мостки, выровнять перепад по высоте или нивелировать возможное вспучивание грунта. Низкие подземные монтируют в углублениях в почве. А наземные (или повышенные) — по линии поверхности земли на участке.
Свайный ростверк обрёл свою популярность из-за возможности равномерно распределить нагрузку от строения и тем самым снизить потребность в уровне несущей способности фундамента. Конструкцию можно устанавливать даже на мягком грунте. Однако такой проект требует тщательной проработки и скрупулёзных инженерных расчётов в каждом конкретном случае.
Строительные ростверки бывают трёх видов:
· бетонными с металлическим каркасом;
· сборными (изготовленными в заводских условиях);
· комбинированными.
4. Молниеприёмные мачты (или молниеотводы). Это специальные металлические конструкции, служащие для защиты здания от ударов молний. Молниеотводы состоят из четырех частей:
1. Молниеприемника.
2. Заземления.
3. Токоотвода, передающего от первого ко второму индуцированный заряд электричества, возникающий во время грозы.
4. Опоры, на которую крепят молниеприемный наконечник и токоотвод.
В результате действия такой конструкции заряд не имеет возможности накапливаться вблизи мачты, и удара молнии не происходит. В крайне редких случаях он может исходить от самой молниеприемной мачты и не причиняет разрушений.
Согласно нормам и правилам в строительстве и безопасности жизнедеятельности, молниеотводами должны быть оборудованы все здания вне зависимости от их предназначения и конструктивных особенностей. На каждые 20 метров поверхности крыши должен быть предусмотрен один молниеотвод с числом молниеприёмных наконечников от 4 до 12. Они бывают одного из четырёх видов: стержневые, сетчатые, тросовые, комбинированные.
Чаще всего их производят в заводских условиях из стальных заготовок. При создании нестандартного молниеотвода разумнее заказать его на предприятии, обладающем соответствующей компетенцией. Ведь от того, насколько профессионально и точно будет сделан расчет, зависит жизнь людей и сохранность имущества.
5. Прожекторные мачты. Речь идёт о сложных несущих конструкциях для установки тяжёлых прожекторных систем на высоте 12-50 метров. Типовые мачты изготавливают высотой 14, 16, 18, 20, 24, 26 метров, все остальные считаются нестандартными металлоконструкциями.
Для таких мачт используется прокатная сталь, защищённая от коррозии методом горячего цинкования. Прочность, устойчивость и высокая несущая способность каждой конструкции позволяет надёжно закрепить на ней большое количество прожекторов.
Используются прожекторные системы на вокзалах, аэродромах, в портах, на транспортных развязках, стадионах и других подобных территориях. При расчёте конструкций обязательно учитывают климатические особенности местности, ветровые нагрузки, среднегодовое количество осадков, в особенности снега, план сервисных работ.
Любая прожекторная система состоит из четырёх составных частей:
1. Короны.
2. Молниеотвода.
3. Туннеля с трапом или лестницы.
4. Рабочей площадки.
Корона в свою очередь бывает стационарной или мобильной. Мобильную корону проще обслуживать, поскольку её можно наклонить на определённую высоту. На стационарную же придётся поднимать сервисного техника.
Чтобы надёжно установить прожекторную мачту, требуется устройство специального фундамента. Его необходимо отливать из бетона, укрепив металлическим каркасом, предварительно учесть в расчётах особенности грунта.
6. Стальные промышленные эстакады. Данный вид металлоконструкций представляет собой сооружение мостового типа высокой прочности. Обычно это пролёты, установленные на вертикальных опорах. При наличии эстакады в цехе все рабочие процессы происходят под ней, и движение поперёк не нарушает производственных потоков.
Рассчитывают промышленные эстакады инженеры-проектировщики, а изготавливают исключительно на производстве. Только при этих условиях такие металлоконструкции будут гарантированно выдерживать заявленные нагрузки.
Опоры эстакады бывают стационарными или передвижными. Кроме того, возможны варианты с дополнительными секциями, которые монтируются по необходимости, или разборные варианты.
Чтобы конструкция эстакады была надежной, требуется тщательный расчёт грузоподъёмности, учет условий эксплуатации и типа грунта в месте установки.
По конструктивным особенностям эстакады бывают разных типов. Наиболее востребованы из них кабельные, трубопроводные (технологические) и ленточно-транспортерные. Кабельные используются для прокладки кабельных систем над землёй, они отличаются длиной, горизонтальным или наклонным расположением.
Трубопроводные эстакады необходимы в нефтегазовой, химической, металлургической, энергетической сферах и представляют собой многоуровневые сооружения. Ленточно-транспортерные можно увидеть на предприятиях угольной, строительной отрасли, в сельском хозяйстве — там, где производственные процессы связаны с сыпучей продукцией.
Также довольно популярны металлические эстакады-площадки, используемые для подъезда транспорта к местам погрузки и выгрузки.
