Производство металлических каркасов

Металлы, используемые для производства деталей каркаса.
Основным металлом каркасов зданий является сталь, профили и марки которой принимаются в зависимости от назначения здания. Стальные конструкции относятся к экологически чистым, поскольку легко утилизируются.

Склады и складские комплексы
Каркасы зданий неответственного назначения изготавливают из сталей обычного качества, которые производятся согласно техническим требованиям ГОСТ 380. Они должны хорошо свариваться, а потому не содержат много углерода (не более 0,25%). По фактическим значениям предела прочности на растяжение и изгиб стали обычного качества достаточно пластичны и хорошо сопротивляются трещинообразованию. Такие каркасы рекомендуется изготавливать для металлоконструкций, не подвергающихся воздействию химически агрессивных сред.
При более высоких требованиях к стойкости (в частности, определённого уровня усталостной прочности и ползучести) преимущество получают низкоуглеродистые качественные конструкционные стали, выплавляемые согласно нормам ГОСТ 1050. Стандарт гарантирует химический состав этих сталей, и, в частности, содержание таких элементов как азот, сера и фосфор, снижающих качество металла.
Каркасы из нержавеющих сталей ГОСТ 5632 применяют для возведения металлоконструкций, которые в процессе своей эксплуатации постоянно подвергаются воздействию химически агрессивных сред, повышенной влажности окружающей среды, комбинированному влиянию высоких и низких температур. Такие каркасы обойдутся заметно дороже, поэтому их применение должно быть экономически оправданным.
Каркасы из других металлов – титана и его сплавов, алюминия и его сплавов – пока используются ограниченно, что связано с высокой стоимостью производства продукции.
Профили.

Двутавровые сварные балки
В производстве каркасов используют широкую номенклатуру прокатных и гнутых профилей, а также прутки и трубы. Выбор зависит от условий, в которых будет эксплуатироваться каркас:
1. Неравнобокие и равнобокие прокатные уголки (ГОСТ 8510 и ГОСТ 8509 соответственно). Чаще используются как угловые элементы каркаса. При этом неравнополочные уголки эффективнее для рам с большей длиной. Если существенным является требование исключить концентраторы напряжений в каркасе, то вместо прокатных профилей используют гнутые (ГОСТ 19771). Такие уголки - более трудоёмкие в производстве.
2. Швеллеры прокатные (ГОСТ 8240) и гнутые (ГОСТ 8278) применяются в качестве соединительных элементов каркаса. Так же могут быть равнополочными и неравнополочными. Выбор технологии производства - такой же, как и для уголков.
3. Прутки (ГОСТ 2590) используют в виде связей, преимущественно для локального повышения жёсткости каркаса. Чаще применяется пруток круглого поперечного сечения, значительно реже – квадратного и шестиугольного. Применение прутков увеличивает массу каркаса, но его прочность при этом практически не изменяется.
4. Трубы. В сварных каркасах удобнее использовать квадратные (ГОСТ 8639) и прямоугольные (ГОСТ 8645) трубы, как цельнотянутые, так и электросварные. Водогазопроводные трубы при изготовлении каркасов используют редко, поскольку они характеризуются повышенной толщиной стенок, что увеличивает массу рамы в сборе.
Сборка элементов каркаса.
Основными вариантами соединения отдельных частей составного каркаса являются сварка, соединение болтами/шпильками и клёпка.
Сварка используется для изготовления неразъёмных каркасов сложной конфигурации. В зависимости от условий производства применяют газовую или электрическую сварку, автоматическую, полуавтоматическую или ручную. Выбор технологии зависит от объёмов производства: при единичном выпуске рам распространена ручная газовая или электрическая сварка; с ростом серийности производства доля автоматизированных сварочных операций растёт.
Из соображений безопасности при производстве каркасов крайне редко применяют сварку плавлением, трением или кузнечную сварку, поскольку условия и структура металла в переходной зоне могут неблагоприятно изменяться в случае колебаний температуры и влажности окружающего воздуха.
Болтовые и клёпаные соединения относятся к разъёмным. Их применение позволяет повысить технологическую гибкость каркаса, но приводит к росту трудоёмкости монтажных переходов. Прочность клёпаного соединения намного выше, чем резьбового, при этом затяжку болтов/шпилек приходится периодически контролировать.
Читайте так же:
13.10.2021 / Строительство холодильных складов из металлокаркаса.
05.07.2017 / Строительство зданий из лёгких металлоконструкции
18.07.2013 / Технологические металлоконструкции