Technologie montáže ocelových konstrukcí – články – ZAO SK BITEKS v Moskvě

Ocelové konstrukce kovových skeletů budov (sloupy, vazníky, nosníky, výztuhy) se instalují hromadně, jako samostatné konstrukce nebo jako bloky konstrukcí.

Před zahájením montáže prvků rámu zkontrolujte správnou instalaci základů a kotevních šroubů. Poloha základů se ověřuje geodetickými přístroji, značky povrchu základů, opěrné plechy a jejich půdorysná poloha vzhledem k příčné a podélné ose, značky a půdorysná poloha kotevních šroubů a délka jejich řezání se kontroluje. Skutečná poloha základů a kotevních šroubů se zaznamená do výkresu skutečného stavu a porovná se s návrhovými rozměry.

Sloupce

Odchylky při kontrole os základů pro ocelové sloupy by neměly být větší než ty, které jsou uvedeny v SNiP. Zvláště pečlivě se kontroluje poloha vyfrézovaných povrchů desek položených na základech pro nevyrovnanou instalaci sloupů.

Pokud odchylky překračují přípustné limity, je nutné základ opravit.

Ocelové sloupy Obvykle jsou instalovány celé a těžké jsou sestaveny ze dvou nebo tří prvků. Proces instalace sloupu v konstrukční poloze sestává z operací jeho uchopení, zvednutí, umístění na podpěry nebo konce, vyrovnání a zajištění. Sloup se uchopuje pomocí popruhů nebo poloautomatických uchopovacích zařízení. Pod závěsy v místech styku s ocelovými prvky sloupů položte obložení (dřevěné nebo z trubek podélně rozříznutých na polovinu). Před výstupem se na sloup zavěsí žebřík pro následné odstranění závěsů.

Sloupy se zvedají otáčením nebo posuvem.

Přesnost instalace sloupů závisí na povaze podpory jejich bot na základech. Rozlišují se následující způsoby podpory obuvi:

bez následného přidávání cementové malty přímo na povrch základů postavených na projektovou úroveň;

na ocelových základových deskách zalitých cementovou maltou s horním hoblovaným povrchem jsou desky předem osazeny a ověřeny;

na předem osazené nosné části nosníků, kolejnic – nebo na betonová žebra, jejichž nosná plocha byla ověřena, s následným vyplněním patek sloupu cementovou maltou.

V praxi se také používá jednodušší způsob podepření bot na povrchu základů, které jsou 2 – XNUMX cm od projektované úrovně. V tomto případě jsou boty instalovány na dvou nebo třech kovových podložkách, které jsou svařeny dohromady a přivařeny k botě. Počet podložek a jejich umístění se určí, když jsou sloupce zarovnány. Po instalaci a zajištění sloupů jsou jejich boty vyplněny cementovou maltou.

Při svislém spojování sloupových prvků se horní prvek zvedne a zavěsí celými konci na lešení namontované na spodní větvi sloupů. Sloupy jsou zarovnány pomocí geodetických přístrojů a olovnice. Současně se kontroluje poloha sloupů v půdorysu, jejich svislost a značky nosných ploch pro konstrukce instalované na sloupech. Odchylky od konstrukčních rozměrů by neměly překročit přípustné meze. Sloupy jsou obvykle zajištěny kotevními šrouby.

Sloupy do výšky 15 m s úzkými patkami se k základům připevňují dvěma nebo čtyřmi šrouby a navíc v rovině nejmenší stability – vzpěrami, které se připevní k základům nebo přenosným kotvám a po konečném zajištění sloupů se odstraní. Sloupy nad 15 m vysoké a kloubově podepřené, kromě kotevních šroubů, jsou zajištěny metodami speciálně navrženými pro každý případ (čtyři výztuhy, vzpěry, rozpěrky atd.)

Pro zajištění stability sloupů se po instalaci dalšího sloupu doporučuje instalovat vazníky na nosníky jeřábu. Pokud je první pár sloupů instalován bez trvalých spojů, musí být okamžitě zajištěny dočasnými spoji.

Nosníky

Proces instalace nosníků, stejně jako sloupů, zahrnuje operace uchopení, zvedání, instalace na podpěry nebo jejich vkládání, vyrovnání a zajištění. Ocelové nosníky se uchopují pomocí popruhů nebo kleští. Pod popruhy jsou umístěny ochranné podložky. Světelné paprsky, příčky atd. lze zvedat ve skupinách v kleci, což umožňuje lepší využití nosnosti jeřábu. Nosníky se zvedají a spouštějí na podpěry. Nosníky na podpěry ukládají pracovníci umístění na lešení namontovaných na sloupech. Těžké nosníky (např. jeřábové nosníky v otevřených topeništích apod.) jsou sestaveny ze samostatných prvků odpovídajících nosnosti instalačního jeřábu. Pro podepření částí nosníků až do jejich konečného zajištění jsou v místech jejich spojení v rozpětí instalovány dočasné montážní podpěry.

Těžké nosníky lze také zcela zvedat pomocí dvou těžkých jeřábů. Cenovou výhodnost zvolené metody je nutné ověřit výpočty.

Podlahové nosníky a nosníky jeřábu jsou vyrovnány během instalace před odstraněním háku jeřábu. Jeřábové dráhy, které vyžadují zvýšenou přesnost instalace, jsou vyrovnány v úsecích (mezi dilatačními spárami) po vyrovnání a zajištění konstrukcí hlavního rámu budovy (sloupy, vazníky, výztuhy, nosníky).

Vyrovnání jeřábových nosníků pomocí geodetických nástrojů, vodováhy a ocelové pásky zahrnuje kontrolu jejich půdorysné polohy, převýšení horních ploch, svislosti stěn, vzdálenosti mezi dvěma rovnoběžnými nosníky, rozdílu úrovní nosníků ve spojích a posunutí u kloubů. Poloha nosníků je korigována páčidly, kovovými podložkami a zvedáky. Odchylky od konstrukčních rozměrů by neměly překročit hodnoty povolené SNiP.

Nosníky jsou zajištěny nýty, šrouby (vysokopevnostní, normální a vysoce přesné) a svařováním. Pro dočasné zajištění nosníků spojených nýty a šrouby musí být vyplněno alespoň 40 % otvorů, z toho 10 % hmoždinkami a 30 % šrouby. Svařované spoje jsou dočasně zadřeny. Počet, rozměry a délka cvočků, které absorbují instalační zatížení, jsou určeny výpočtem a uvedeny na výkresech.

Farmy a spojení

Vazníky a spoje se instalují až po vyrovnání a konečném upevnění sloupů a spojů podél nich. Ve většině případů nosnost montážních jeřábů umožňuje instalaci zvětšených bloků sestávajících ze dvou vazníků, lucernových rámů a výztuh. Takové bloky se montují v dosahu instalačního jeřábu.

V panelech, kde konstrukce nezajišťuje spojení mezi dvěma sousedními příhradovými nosníky, aby poskytla bloku dostatečnou tuhost, jsou instalována dočasná horizontální a diagonální spojení, aby vytvořily pružný blok. Pevné bloky, ve kterých jsou vazníky spojeny trvalými vodorovnými a svislými spoji, mají dostatečnou stabilitu při zvedání a po dokončení montáže v návrhové poloze.

Vazníky spárované do montážních bloků jsou zachyceny nejméně ve čtyřech bodech. K jejich zvedání se používají závěsy a traverzy vybavené úchyty na dálkové ovládání. Pro lepší rozložení sil při zvedání kvádru jsou příčníky umístěny kolmo k horním pásnicím vazníků, což napomáhá přenosu pouze vertikálních sil na jejich prvky.

Instalují se konstrukční a stavebně technologické bloky nátěrů, skládající se z podvazníků a vazníků, lucerny, přípojky, nosníky, nosná podlaha, izolace, zastřešení, zasklení luceren, potrubí a elektroinstalace, sestavené na dopravníkové jednotce v konstrukční poloze jeřáby o nosnosti 5060 tun přímo z vozíků vyjíždějících z dopravníkové linky.

Pokud se vazníky montují po jednom, jsou zachyceny za uzly horního pásu minimálně ve dvou bodech, k čemuž se používají závěsy nebo traverzy s dálkově ovládanými úchyty. Při zvedání vazníku o dva body v jeho tětivách mohou vznikat síly, které jsou opačné než vypočtené. V tomto případě bude horní pás natažen, spodní pás bude stlačen. Pokud nejsou pásy dostatečně tuhé, mohou se ohnout z roviny vazníků. Abyste se vyhnuli takové deformaci, měli byste vazníky uchopit za uzly, jejichž vzdálenost je přibližně 0,67 l (L je délka vazníku), nebo vazníky uchopit ve čtyřech bodech.

Pokud tato konstrukční opatření nezajišťují dostatečnou stabilitu pásnic vazníků, musí být vyztuženy nosníky nebo deskami, které jsou na obou stranách zajištěny šrouby nebo svorkami. Aby se bloky nebo vazníky během zvedání nekývaly, musí být na jejich konce připevněny dva konopné chlopně, které montéři drží a vedou vazníky. Bloky a vazníky se zvednou do výšky nad podpěrnou značkou o 0,5 – 1 m, poté se spustí, nasměrují je pomocí montážních páčidel na podpěrné šrouby a okamžitě zajistí.

Když jsou vazníky instalovány jeden po druhém, vždy začínají spojovacím panelem. První vazník je vyztužený alespoň čtyřmi dočasnými výztuhami a ihned po instalaci druhého vazníku jsou instalovány trvalé výztuhy. Každý následující vazník je připojen k zavedeným trvalým nebo dočasným spojením před odstraněním závěsů.

Vazníky jsou ověřeny ihned po montáži. Značky nosných uzlů vazníků se kontrolují úrovněmi nebo se značky přenášejí ze spodní úrovně do horní, svislost vazníků se kontroluje olovnicí, jejich vychýlení od roviny se kontroluje napnutým drátem. , a vzdálenost mezi horními pásy vazníků se kontroluje ocelovými páskami nebo šablonami. Odchylky od konstrukčních rozměrů jsou možné pouze v rámci limitů povolených SNiP.

Pro instalaci vazníků se na namontované sloupy zavěsí lešení a na vazníky se před instalací dočasných nebo trvalých spojů musí zavěsit lešení podél spodního pásu po celé délce. Při práci na horním pásu se používají přenosné kolébky. Kromě toho je před zvednutím vazníků ke každému z nich připevněn kabel pro bezpečný pohyb montérů po spodním pásu. Po instalaci, vyrovnání a následném upevnění dalšího bloku nebo krovu se na ně symetricky ke středu rozpětí (od středu k okrajům) položí krycí desky. Pokud jsou lucerny, desky se pokládají symetricky od lucerny k okrajům na obou stranách, pak podél lucerny od okraje k okraji.

Zpracování spojů sloupů, nosníků a vazníků

Spoje ocelových sloupů, nosníků a vazníků jsou zajištěny běžnými a vysoce přesnými šrouby, vysokopevnostními šrouby a elektrickým svařováním. Montáž konstrukčních prvků ocelových rámů pomocí nýtů se používá zřídka, hlavně v dílnách s náročnými teplotními podmínkami a velkým zatížením jeřábem (ocelářství, válcování atd.), jakož i v mostních konstrukcích.

Montáž šroubů normální a zvýšené přesnosti – jednoduchý proces. Pod hlavy šroubů a matice umístěte podložky. Matice se utahují pneumatickými nebo elektrickými klíči nebo ručními klíči. Po utažení matic se nainstalují pojistné matice pro jejich zajištění, zajistí se elektrickým svařováním nebo se na závitu vytvoří zářezy.

Vysokopevnostní šrouby se liší od běžných šroubů tím, že poskytují tak těsné stlačení, že třecí síly vznikající mezi kontaktními prvky obalu přenášejí konstrukční síly působící na spoj nebo sestavu. Aby nedošlo k rozdrcení kovu pod hlavou a maticí šroubu, jsou pod ně umístěny podložky, rovněž z vysokopevnostní oceli.

Pro zajištění výpočtem požadovaného součinitele tření je nutné všechny styčné plochy spojovacích prvků a sestav, upevněných vysokopevnostními šrouby, před jejich montáží důkladně očistit pískováním, kovovým práškem, vypalováním nebo jiným způsobem. Matice vysokopevnostních šroubů se utahují, dokud není získána vypočítaná hodnota točivého momentu, nejprve pomocí pneumatických rázových utahováků, poté se utahují speciálními momentovými klíči.

Elektrické svařování spojů – nejběžnější typ instalačních spojů ve většině ocelových konstrukcí. Používá se ruční i automatické svařování.

Nejběžnější metodou pro instalační práce je ruční svařování elektrickým obloukem, které umožňuje provádět švy v jakékoli prostorové poloze: spodní, vertikální, horizontální na svislém povrchu a stropě. Pro ruční svařování se používají elektrody se speciálním povlakem. Jejich průměr závisí na tloušťce svařovaného kovu. Pro montážní práce se používají především elektrody typu E42,42A, E46,46A, E50,50A, E55 atd. Číslo udává hodnotu dočasného odporu naneseného kovu a písmeno A označuje zvýšenou hodnotu relativní tažnost a rázová houževnatost.

Prvky svařované při instalaci lze spojovat spoji různých typů: bez zkosení hran; se švy ve tvaru Y a X se zkosením jednoho nebo dvou okrajů; roh bez zkosení nebo se zkosením jedné hrany; T-typ bez zkosení, s jedním nebo dvěma zkoseními jedné hrany a překrývajícími se švy. Svařování pro kterýkoli z těchto typů tupých spojů může být jednostranné nebo oboustranné.

Stehy

Dlouhé švy jsou ručně svařovány v úsecích dlouhých 300 – 400 mm. Směr svařování každého úseku je opačný ke směru svařování celého švu. Tato metoda, nazývaná inverzní krokování, zajišťuje minimální zbytková napětí.

Při tloušťce kovu větší než 8 mm je svar vytvořen v několika vrstvách pomocí jedné z nejběžnějších metod: sekční nebo posuvné.

Automatické svařování pod vrstvou tavidla se používá pouze pro švy umístěné vodorovně, protože je obtížné držet tavidlo v nakloněné a vertikální poloze.

Švy kovových konstrukcí o tloušťce 16 mm a více v nakloněné a svislé poloze jsou spojovány automatickým elektrostruskovým svařováním.

Kvalita svarů ocelových konstrukcí se kontroluje vnější kontrolou, magnetografickou metodou, ultrazvukem, chemickou reakcí, petrolejovou a vakuovou metodou. Švy hotových nádrží se kontrolují také hydraulicky (vodou) nebo pneumatickými zkouškami. Vnější kontrolou přes 5x nebo 10x lupu nebo pouhým okem se zjišťují vnější vady svarů. Před kontrolou jsou švy očištěny od rzi, nečistot a otřepů. Zjištěné vady se označí křídou pro opravu.

Transiluminace je založena na schopnosti rentgenových nebo gama paprsků pronikat tloušťkou materiálu. Na jedné straně jsou k magnetickým držákům připevněna prosvětlovací zařízení a na druhé straně citlivý fotografický film. V oblastech švu, kde jsou póry nebo vměstky strusky, se na filmu tvoří tmavší skvrny. Podle SNiP je rentgenováním kontrolována pouze část švů. Pokud je zjištěna vada, počet kontrolovaných švů se zdvojnásobí.

Magnetografická kontrola švů detekuje rozptylová pole, která vznikají v místech defektů při magnetizaci řízených struktur a jsou upevněna na elastické magnetické pásce.

Ultrazvuk umožňuje detekovat vady způsobené různými odrazy směrovaného svazku vysokofrekvenčních zvukových vibrací od kovu (pevný svar) a dutin ve švu. Ovládací body jsou bohatě potaženy olejem, aby byl zajištěn akustický kontakt.

Chemická reakce čpavku na 4% roztok fenolftaleinu nebo 5% roztok dusičnanu rtuťnatého se používá při testování spojů, které jsou otevřené pouze na jedné straně, např. u dna nádrží. K tomu jsou pod dno na několika místech vloženy trubky, kterými je přiváděn čpavek. Aby posledně jmenovaný nevytékal zespodu, je dno podél okraje potaženo hlínou, takže mezi ním a základnou, na které leží, nezůstaly žádné mezery. Švy dna se namažou vodně-alkoholovým roztokem fenolftaleinu nebo se přiloží proužky gázy namočené v roztoku dusičnanu rtuťnatého. Pokud jsou ve švech póry, čpavek, který jimi proniká, vstupuje do chemické interakce s činidly, kterými jsou spodní švy nahoře potaženy, čímž zhnědne fenolftalein, a dusičnan rtuťnatý – v závislosti na tom, zda je oxid nebo železnatý – bílý. nebo černá barva. Dusičnan rtuťnatý poskytuje jasnější čtení než fenolftalein, který může být ovlivněn špatným čištěním švů.

Petrolej se používá ke zkoušce těsnosti spojů v nádržích, potrubí a jiných deskových konstrukcích. Díky jeho vysokým penetračním vlastnostem lze detekovat i ty nejmenší kapilární otvory. Chcete-li to provést, namažte šev na jedné straně petrolejem a na druhé straně jej sledujte. Pokud po 4-8 hodinách nejsou na povrchu nalezeny žádné petrolejové skvrny, pak je šev dostatečně těsný. Pro snazší detekci petrolejových skvrn se doporučuje stranu jím nepotřenou potřít křídou nebo kaolinem zředěným ve vodě. Petrolej tvoří po zaschnutí na nátěru žluté skvrny v místech, kde nedochází k průniku.