Монтаж металлических зданий. Описание этапов возведения металлических конструкций

Здания из металлических конструкций составляемых из сортового, фасонного и прочего проката, активно применяются в промышленности. Используются для организации складских, цеховых, производственных помещений и объектов. Надежны, быстро возводятся, могут оснащаться разными инженерными коммуникациями, оборудованием промышленного назначения. Рассмотрим подробней, как осуществляется монтаж металлических зданий, который требует строгого соблюдения технических норм и правил, обеспечивающих стабильность и долговечность объекта.

Указания по монтажу каркаса

Каркасная система здания состоит из металлических колонн, монтируемых с определенной периодичностью. Для их изготовления применятся С-образный металлический профиль, спаренный друг с другом. На верхнее основание опорных стоек устанавливаются пролетные фермы, поддерживающие каркас кровельной системы. При монтаже соблюдаются конструкционные решения:

1. Поперечные детали крепятся с использованием шарнирного соединения. Для присоединения клон к опорным частям фундамента используются болты шпильки или закладные элементы с жесткой фиксацией.
2. При установке прогонов покрытия применяется разрезная схема, детали изготавливаются из оцинкованного профиля, сечение рассчитывается с учетом воздействующих нагрузок.

Сборка каркаса осуществляется по готовности фундамента, на который монтируют металлические опоры несущей системы по периметру объекта.

Монтаж конструкций каркаса

Установка на места деталей несущей опорной системы проводится в несколько этапов. Все детали, применяемые для строительства, изготавливаются в заводских условиях, где происходит резка, деформационная обработка, сварка металла, обработка поверхностей защитными составами. На площадку детали поступают в готовом к сборке и монтажу виде. Подготовка конструкций к дальнейшему применению включает в себя следующее:

• перед сборкой проводится оценка состояния отдельных деталей после доставки и разгрузочно-погрузочных работ. В случае наличия деформационных изменений, не влияющих на целостность каркаса, они исправляются вручную, непосредственно на объекте при помощи ударного и прочего инструмента, до получения нужного эффекта. Не допускается температурная обработка, способная повлиять на характеристики металла;
• сборка производится строго по исполнительным чертежам, которые должны присутствовать на площадке;
• колонны, опорные стойки и фермы перед установкой на свои места и сборкой в единую систему, укрупняются до сборочных блоков. Такая технология сэкономит время в дальнейшем, сделает эффективней использование кранового оборудования и человеческого труда.

Сборка, установка компонентов на места проходит по схеме распределения нагрузок, стабилизации вертикальных и горизонтальных деталей каркаса.

Указания по применению самонарезающих винтов

Самонарезающие винты применяются для соединения компонентов из листовой стали или профиля, отличающегося небольшой толщиной. Конструкция винта или самореза применяемого при сборке, подразумевает наличие режущей головки, расположенной перед спиральной частью, обеспечивающей прочное завинчивание и скрепление двух и более слоев заготовок. Для проведения работ применяются шуруповерты или дрели с функцией реверсивного вращения, мощностью не менее 600 Вт и со скоростью вращения головки до 2000 об/мин. для монтажа металлических листов и сэндвич панелей потребуется сила закручивания составляющая не менее 19 N/мм2.

При обращении с инструментом и винтовым креплением соблюдаются следующие рекомендации:

• наконечник для сверления должен обладать проходящей способностью превышающий общую толщину металла обрабатываемого за один проход;
• при сверлильных работах и установке крепежа, на инструмент оказывается равномерное давление, обеспечивающее эффективное прохождение тела металлической заготовки, без перегрева сверла или метиза;
• при работе с металлическими конструкциями, имеющими сварной тип сборки, не допускается завинчивание крепежа в сварные швы, которые могут быть повреждены или разрушены при направленном воздействии.

Как правило, самонарезающие винты применяются для облицовочных работ, установки настила и выполнения прочих мероприятий, связанных с обработкой листового металла и заготовок.

Соединение металлоконструкций болтами

Применение болтового соединения обеспечивает необходимую точность при стыковке элементов на труднодоступных участках. Используются болты обычной или повышенной точности, изготовленные из марок высокопрочной стали, устойчивой к вибрациям, коррозии, ударам, выдерживающим избыточное давление. Болтовые соединения монтируют по правилами:

• крепеж применяется для участков, где один элемент несущей системы опирается на другой. При нагрузках на срез использование болтов запрещено, острые торцевые стороны деталей будут разрушать крепеж под давлением собственной массы, приведут к перерезанию болта;
• для получения отверстий в двух и более деталях для последующего соединения болтами, используется сверлильный инструмент. Диаметр отверстия на 2-3 мм больше диаметра болта для обычных соединений и не больше 0,3 мм для сборки с повышенной точностью;
• сборка осуществляется без затяжки, которая выполняется только после окончательной стыковки и производится при помощи храповых ключей, контролирующих нагрузку, оказываемую на крепеж.

Использование болтовых соединений дороже сварочного шва, однако имеет преимущества, делая возможным стыковку деталей, подвергающихся вибрационным и прочим нагрузкам.

Соединение металлоконструкций сваркой

Для крепления и фиксации основной части металлоконструкций применяется сварное соединения. Оно дешевле в сравнении с прочими технологиями, требует меньшего объема подготовительных и монтажных работ. Допускается применение на участках, где исключены вибрационные нагрузки и воздействия способные со временем разрушить или повредить сварной шов. Проверка швов осуществляется осмотром поверхности. Стыкуемые детали имеют равномерное прилегание исключающее образование крупных зазоров. Шов имеет равную толщину без дефектов.

Допускается сборка опорных колонн каркасной системы, разрезанных на части соответствующего размера для упрощения транспортировочных работ. При оснащении промышленного здания крановой грузоподъемной техникой, стыки балок должны располагаться над крановыми путями, исключая нагрузка на сварочные узлы. Сборка осуществляется на земле с последующей установкой на несущий фундамент.

При монтаже колонн сварка применяется для присоединения к закладным элементам фундамента, заранее установленным в бетон. Монтаж ферм кровельной системы, требует предварительной фиксации с помощью болтов, исключающей вибрацию шва и обеспечивающей плотную стяжку всех деталей в единую систему. Могут использоваться дополнительные стыковочные накладки для повышения плотности сварного соединения.

Требования к эксплуатации

Для безопасной технической эксплуатации объектов необходимо соблюдение эксплуатационных требований в соответствии с особенностями конструкции и техническими характеристиками:

• антикоррозийное покрытие металлических деталей обследуется не реже 1 раза каждые 2 года. Выявленные повреждения устраняются. Обновляется покрытие на участках, где оно отсутствует. Выявляются и устраняются причины, приведшие к повреждениям;
• установка на опоры, колонны, фермы или внешнюю обшивку здания оборудования и конструкций, не предусмотренных проектом, запрещена. Это создает избыточную нагрузку способную повредить конструкционные элементы, ослабить каркас, деформировать метал;
• в зимний период кровля объекта регулярно очищается от снега, для купирования избыточных нагрузок, способных повредить металлическое покрытие, фермы несущей системы.

Требования к эксплуатации указываются в регламентной документации, неукоснительно соблюдаются в дальнейшем.

Гарантийные обязательства

Гарантийные обязательства изготовителя включают в себя строгое соблюдение стандартов качества при производстве деталей и элементов каркаса. Готовые конструкции соответствуют проектным требованиям, габаритам, нагрузкам, указанным в согласованной проектной документации. Сроки службы и технические характеристики сохраняются при соблюдении условий хранения и эксплуатации со стороны заказчика.

Гарантийный срок стартует с момента окончания монтажных мероприятий, но имеет рамки по срокам хранения металлических элементов с момента выпуска с производства. Монтажные работы могут осуществляться только предприятиями, имеющими соответствующий технический допуски и свидетельство, подтверждающее уровень квалификации. При нарушении технологии монтажа и сборки, гарантийные обязательства могут быть аннулированы.

Подготовка конструкций к монтажу

Подготовительные работы начинаются после доставки всех компонентов конструкции или той части, сборка которой необходима в конкретный этап времени при большом объеме работ или габаритах здания. Разгрузка осуществляется вручную или крановой техникой в зависимости от габаритов и массы элементов. При разгрузке необходимо исключить повреждение, деформацию каркасных элементов в результате неправильного размещения строп. При сборке важно учитывать особенности проекта, по которому монтируются металлические здания, которых проводится в строгом соблюдении с технологическими стандартами.

Перед размещением габаритных деталей на земле устанавливаются деревянные подкладки, исключающий контакт с поверхностью металла, повреждение защитного слоя. Использование подкладок упрощает дальнейший подъем, работу стропальщика и сборочные этапы.

Отдельные детали системы, в частности колонны, проходят укрупнение перед установкой на место. Укрупнение проводится методом сборки с болтовым или сварочным соединением в соответствии с технической документацией на объект. Перед последующей установкой проводится осмотр деталей на предмет возможных повреждений или деформационных изменений. Если присутствуют деформации не влияющие на характеристики прочности конструкции, устранить их можно на месте.

Порядок монтажа элементов каркаса

Элементы каркаса монтируются поэтапно, с контролем прочности собираемых конструкций:

1. устанавливаются опорные колонны, соединяемые с фундаментом объекта, подготовленным заранее и выполненным в соответствии с проектными требованиями;
2. монтируются крановые пути, которые также придают устойчивости вертикальным элементам конструкции, либо проводится обвязка горизонтальными перекладинами, исключающая смещение в дальнейшем;
3. устанавливаются кровельные фермы и металлические соединения для них, придающие системе окончательную жесткость и монолитность для дальнейшей обшивки, установки настила.

Монтаж осуществляется с применением крановой грузоподъемной техники с соответствующей высотой подъема конструкций. Применяются эластичные стропы для подъема и перемещения деталей с сохранением равномерной нагрузки на металлические узлы и элементы. Установка ферм может потребовать привлечения двух кранов в зависимости от габаритных и прочих характеристик пролета. Сборка проводится по технической документации и регламенту предоставленным изготовителем. Перед монтажом выполняется частичная сборка крупноузловых деталей для установки и стыковки.

Монтаж колонн

Колонны – несущие элементы каркаса. Монтируются на подготовленный заранее бетонный фундамент, ширина, высота, прочность и другие характеристики которого должны соответствовать проектным требованиям.

Удержание колонны при монтаже до окончательной фиксации всех соединений выполняется анкерными болтами при достаточной ширине монтажной подошвы. Если этого недостаточно фиксация проводится на бетонное основание с установкой расчалок и подпорок в количестве позволяющем нивелировать нагрузки и отклонения с заливкой бетонного раствора. Расчалки фиксируются в верхней части колонны до поднятия и установки на место, с последующей натяжкой якорями. Для подъема применяются эластичные стропы, поддержка сохраняется до фиксации на месте. Расчалки удаляются по окончательной фиксации опор крановыми балками или металлической обвязкой, исключающей вертикальные подвижки колонн.

При установке проводится выверка отклонения колонн или же используется технология безвыверочного монтажа. Второй вариант упрощает проведение монтажных работ, но требует более точного изготовления деталей колонны, строгания опорных плит, фрезерной обработки торцов и т.д. Монтаж производится на стальную плиту, расположенную на 50 мм ниже основной высоты фундамента. После фиксации заливается бетон, обеспечивающий номинальную жесткость.

Монтаж подкрановых балок

Подкрановые балки изготавливаются из металла, применяются для установки, перемещения и эксплуатации кранового, грузоподъемного оборудования. Входят в состав конструкции металлического каркаса здания, формируют обвязку вертикальных опор удерживая их на месте, предотвращая отклонения и смещения по горизонтальной оси.

Установка подкрановых балок проводится после размещения колонн на своих местах и их жесткой фиксации. К монтажу привлекается крановое оборудование, при подъеме используются две оттяжки, фиксирующие подъем и перемещения элемента. Для безопасной установки, балка принимается двумя рабочими, размещаемыми на подмостках, рабочих лестницах или ином оборудовании для высотных работ.

При установке, отклонения регулируются металлическими подкладками, размещаемыми на участках соединения с вертикальной стойкой. Для предварительной и окончательной фиксации используются анкерные болты для жесткого соединения всех компонентов. Тщательно выверяется размещение конструкций, так как они должны строго соответствовать горизонтальной проекции, не иметь перепада высоты между парами с одной и другой стороны здания. Любые отклонения могут усложнить или сделать невозможным дальнейшее применение грузоподъемного оборудования.

Монтаж ферм

Фермы поставляются на объект в готовом к монтажу виде за исключением крупногабаритных конструкций, которые собираются непосредственно на месте монтажа. Перед монтажными работами колонны оснащаются лестницами, монтируются расчалки, что необходимо для обеспечения доступа к рабочим узлам, маневрирования деталями при подъеме и монтаже. Расчалки, в частности, необходимы для разворота поперек пролета и временной фиксации на месте, для чего, также используются временные распорки.

Конструкция кровельной фермы предполагает большие габариты пролета. Крановое оборудование оснащается траверсой для захвата фермы в 4 точках, равномерно распределяющей нагрузку, упрощающей маневрирование, установку на опору колонны. Фиксация строп проводится в узлах верхней части пояса, иначе, возможно повреждение фермы под воздействием собственного веса на этапе подъема.

Подъем и установка производятся краном на высоту более 0,5 м над поверхностью монтажных столиков опор. Разворот проводится расчалками, также применяются оттяжки, фиксирующие нужное положение. Спуск контролируется рабочими на лестницах. После установки на монтажный столик конструкция временно фиксируется анкерными болтами. Постоянный крепеж проводится после регулирования положения фермы. При установке второй и последующих ферм, их соединяют металлическими связями, что повышает жесткость каркаса.

Монтаж настила

Профилированный настил применяется для облицовки каркаса металлических промышленных зданий. Он защищает объект от ветра и осадков, прочный и долговечный, но недорогой и легкий, что повышает надежность несущей системы. Обшивка производится настилом разного формата. Как правило толщина листов составляет 1 мм, длина достигает 12 м, а ширина до 1 м. На производстве листы режутся в размер для дальнейшей сборки и установки на объекте.

Для упрощения монтажа, отдельные листы собираются в карты, состоящие из нескольких плоских элементов. Карты поднимаются при помощи кранов с траверсой, и фиксируются на месте. Работы выполняются вручную для чего необходимы лестницы или иные средства для высотных работ и размещения персонала, проводящего монтаж.

Присоединение настила к деталям каркаса возможно с помощью сварки, болтов или заклепок в зависимости от высоты, воздействующих нагрузок, требований к жесткости соединения и прочего.

Технология демонтажа металлоконструкций

Расширение или обновление конструкции металлического здания, требует демонтажных работ. Они выполняются в обратной последовательности относительно технологии монтажа. Поэтапная разборка осуществляется в следующем порядке:

• демонтаж настила и обшивки;
• удаление кровельных ферм;
• демонтаж подкрановых балок;
• снос металлических колонн опорной системы.

Демонтажные работы требуют привлечения крановой техники, грузоподъемного и подъемного оборудования для высотных работ. Используется ручной промышленный инструмент для резки металла для удаления болтовых соединений, резки сварочных швов и прочего крепежа. Демонтируемые элементы должны оперативно вывозиться с площадки, чтобы исключить захламление. Работы проводятся по подготовленному проекту, в котором учитываются особенности объекта, составлен план работ, учтены прочие детали. Металл после демонтажа используется повторно или отправляется в переплавку.

Подводя итог

Монтаж зданий, оснащенных металлическим каркасом, требует строго соблюдения технических норм и правил. Проект разрабатывается с учетом выбранной технологии сборки и назначения объекта. Заказать проект и изготовление каркасной системы, весь спектр монтажных услуг в Республике Беларусь, можно у нас.

Следующая статья

Предыдущая статья