Металлоконструкции для строительства

Стали, используемые для изготовления металлоконструкций, различаются по своему химическому составу и профилям поперечного сечения. Характерной особенностью таких сталей считается повышенная свариваемость, при достаточной прочности и жёсткости. 

Номенклатура марок строительных сталей регламентируется условиями ГОСТ 27772-88. Они могут быть обычными конструкционными или низколегированными. Предусмотренная маркировка таких сталей включает букву С (строительная) и число, соответствующее пределу текучести материала в МПа. Например, марка С285 означает, что сталь имеет предел текучести 285 МПа. Стандартом предусмотрено изготовление строительных сталей марок от С235 до С375 (для объёмного проката) и до С590 – для листового проката (получается вследствие термического упрочнения стали при прокатке).

• Углерод – не более 0,22%; 

• Кремний – не более 0,05%; 

• Марганец – не более 0,60%; 

• Никель, хром, медь – не более 0,3% по каждому из компонентов.

В составе таких сталей допускается наличие растворённого в металлической матрице азота (не выше 0,012%), а также металлургические примеси – фосфор и сера (содержанием не выше 0,25…0,04 %).

Для производства металлоконструкций, которые в процессе эксплуатации испытывают значительные нагрузки, используют преимущественно легированные строительные стали марок 09Г2С, 12ГС, 12Г2С и т.п. При пониженном процентном содержании углерода такие стали характеризуются наличием большего количества марганца (Г) и кремния (С) – элементов, которые увеличивают прочность материала. Прочие легирующие элементы не добавляют, поскольку это негативно сказывается на стоимости стали.

При удовлетворительной пластичности все марки строительных сталей отличаются повышенной свариваемостью.

• Уголок – равнобокий и неравнобокий;

• Швеллер;

• Толстая полоса;

• Круглая, прямоугольная или квадратная труба.

Катаный лист, пруток и двутавр применяются значительно реже: по характеристикам своего момента сопротивления они либо уступают, либо незначительно превосходят вышеперечисленные профили (в пересчёте на эквивалентное по площади поперечное сечение), однако значительно тяжелее. Это создаёт дополнительные сложности при монтаже металлоконструкций: необходимость использования более мощной подъёмно-транспортной техники, такелажа и приспособлений, повышение трудоёмкости сварки и т.д.

Возрастающее применение в металлоконструкциях получают гнутые профили металлопроката – гнутые уголки и швеллеры. При аналогичных прочностных показателях они отличаются меньшей концентрацией напряжений, поэтому конструкции из гнутого профиля имеют повышенную усталостную прочность. С другой стороны, небольшая удельная энергоёмкость профилирования допускает возможность применения соответствующего оборудования непосредственно на стройплощадках. Поэтому разделка и компоновка элементов значительно упрощаются.

1. Резку прокатного или гнутого профиля в размер.

2. Получение технологических отверстий под крепёж (если металлоконструкция – разборного типа).

3. Очистка полуфабрикатов от окалины и ржавчины (в зависимости от особенностей установки используют абразивную очистку или крацевание).

4. Антикоррозионное покрытие красками, устойчивыми к воздействию внешней влаги (если исходный прокат не имеет электрохимического покрытия).

5. Сварка или клёпка. Значительно реже  (и только для конструкций, работающих в условиях статического нагружения) применяют монтаж на болтах/шпильках. 

Выбор технологии  сварки определяется габаритными размерами сборки, условиями труда на стройплощадке и требованиями к прочности сварного шва.