Металлоконструкция - это совокупность стальных или алюминиевых элементов, соединённых между собой сваркой, болтами или заклёпками, образующая несущий или ограждающий каркас здания, сооружения или устройства. В отличие от литых деталей, такие изделия собирают из профильного проката: двутавров, швеллеров, уголков, труб и листов. Их функция - выдерживать нагрузки от собственного веса, ветра, снега, оборудования и людей, сохраняя геометрию на весь срок службы.
Классификация и типы металлоконструкций
По ГОСТ 23118-2019 строительные металлические конструкции делят на несколько групп.
| Признак | Разновидности |
|---|---|
| Материал | Стальные (углеродистые и низколегированные стали), алюминиевые |
| Назначение | Несущие (колонны, балки, фермы), ограждающие (стеновые панели, витражи), совмещённые |
| Тип соединения | Сварные, болтовые (в т.ч. высокопрочные болты), клепаные, комбинированные |
| Степень готовности | Полностью заводские, отправочные марки (сборка на монтаже) |
По конструктивной схеме стальные изделия бывают:
- Плоскостные - балки, фермы, рамы, арки (работают в одной плоскости).
- Пространственные - стержневые системы, купола, оболочки. Нагрузка распределяется в трёх направлениях.
- Листовые - резервуары, газгольдеры, бункера. Воспринимают давление жидкостей и сыпучих тел.
Проектирование и расчёт
Любая металлоконструкция начинается с проекта. Расчёт ведут по СП 16.13330.2017 «Стальные конструкции» (актуализированная версия СНиП II-23-81). Учитывают:
- Постоянные нагрузки - вес перекрытий, кровли, оборудования.
- Временные - снег, ветер, люди, краны.
- Особые - сейсмика, температурные воздействия, вибрация.
Ключевые параметры расчёта:
- Прочность - материал не должен разрушаться под нагрузкой.
- Жёсткость - прогибы не превышают нормативных (ориентировочные 1/200-1/400 пролёта).
- Устойчивость - колонна не теряет форму при продольном изгибе.
- Выносливость - для конструкций под динамическими нагрузками (краны, мосты).
Расчёт соединений (сварных и болтовых) выполняют отдельно. Для фрикционных соединений на высокопрочных болтах учитывают усилие затяжки и коэффициент трения обработанных поверхностей.
Производство и изготовление металлоконструкций
Технологический цикл на заводе включает несколько этапов.
Заготовительные операции:
- Правка листового и сортового проката на правильных машинах.
- Резка - газовая, плазменная или механическая (гильотинные ножницы, ленточные пилы).
- Обработка отверстий - сверление на станках с ЧПУ или пробивка на прессах.
- Подготовка кромок под сварку (фаски, разделка).
Сборочные работы:
- Сборка на стендах, кондукторах или специализированных линиях (например, для двутавровых балок).
- Фиксация элементов прихватками.
Соединение сваркой:
- Дуговая полуавтоматическая в среде CO₂ - для ответственных узлов.
- Автоматическая под слоем флюса - для длинных прямолинейных швов.
- Ручная дуговая - для монтажа и сложных узлов.
Монтаж и установка
Монтаж металлоконструкций на стройплощадке выполняют двумя способами:
- Поэлементный - отдельные детали (колонны, балки) подают краном и собирают последовательно. Требует высокой квалификации монтажников, но не нуждается в тяжёлых кранах.
- Крупноблочный - секции собирают на земле в укрупнённые блоки (весом до 30-50 т) и поднимают целиком. Быстрее, но нужен мощный кран.
Способы соединения при монтаже:
- На высокопрочных болтах - для ответственных узлов (стыки колонн, ферм). Требуют калиброванного усилия затяжки.
- На обычных болтах - для вспомогательных связей.
- Сварка - на монтаже используют ручную дуговую сварку. Качество швов проверяют на месте.
Правила безопасности при монтаже:
- Ограждение монтажной зоны при высоте возможного падения до 20 м - 7 м, при высоте более 20 м зона составляет 10 м, а для падения предметов со здания - 5 м.
- Страховочные тросы для рабочих на высоте (более 1,8 м).
- Запрет нахождения людей под грузом.
Виды соединений
| Тип | Преимущества | Недостатки | Где применяют |
|---|---|---|---|
| Сварной | Жёсткость, герметичность, не требует отверстий | Сложность контроля, деформации, нужен допуск сварщика | Заводское изготовление балок, колонн, ферм |
| Болтовой (обычный) | Быстрый монтаж, разборный | Меньшая несущая способность, нужны отверстия | Монтажные стыки, второстепенные связи |
| Болтовой (высокопрочный, фрикционный) | Высокая прочность, не срезает болты, работает на трение | Дороже, нужна обработка поверхностей | Мосты, крановые пути, ответственные узлы |
| Комбинированный | Использует плюсы обоих типов | Сложнее проектировать | Тяжёлые промышленные каркасы |
Важно: во фрикционных соединениях усилие передаётся не через стержень болта, а за счёт трения между очищенными поверхностями. Болт работает только на растяжение, создавая сжатие пакета.
Сложность и типовые решения
Сложность изготовления металлоконструкции оценивают по нескольким параметрам:
- Масса - от десятков кг до сотен тонн.
- Геометрия - прямолинейные детали проще, чем криволинейные или пространственные.
- Точность - допуски зависят от типа конструкции, способа соединения, пролёта, но не более ±10 мм на всю длину.
- Количество однотипных элементов - чем больше повторяющихся деталей, тем дешевле и быстрее.
Типовые решения разработаны для:
- Колонн постоянного и переменного сечения.
- Подкрановых балок (сплошных и решётчатых).
- Стропильных и подстропильных ферм (например, для пролётов 18, 24, 30 м).
- Связей (крестовые, портальные).
- Лестниц, площадок, ограждений.
К нашим типовым металлоконструкциям, которые изготавливают по серийным чертежам, относятся анкерные тяги, фундаментные болты, закладные детали, лестницы, ограждения и прожекторные мачты.
Стоимость металлоконструкций в Донецке
Чтобы узнать цену на металлоконструкции и уточнить их наличие, свяжитесь с нами по телефону +7 (863) 685-97-17 или с помощью одной из форм на сайте. Рост-Новатор предлагает изготовление металлоконструкций по вашим чертежам или типовым сериям. А менеджеры помогут рассчитать стоимость и подобрать тип покрытия под условия эксплуатации.