Правила снип и контроль качества сварных швов при сварочных работах

Монтаж ферм

Перед установкой ферму необходимо подготовить – собрать, обустроить лестницами и расчалками. Её разворот поперёк пролета выполняется за счет расчалок. Для временного крепления также используются расчалки, а еще распорки, оттяжки и кондуктора. Ферма выверяется по осевым рискам, которые находятся на торцах.

Для подъема ферм используют траверсы одного или двух кранов, это зависит от массы и размеров поднимаемой конструкции. Их строповка производится исключительно в узлах верхнего пояса, иначе в стержнях могут возникнуть значительные изгибающие усилия. Обычно строповка выполняется в 4 точках при помощи траверс, снабженными полуавтоматическими захватами с дистанционным управлением. Если в процессе монтажа элементы конструкции испытывают значительные нагрузки, то их усиливают стальными трубами или пластинами из дерева.

https://youtube.com/watch?v=6StAdYyZOBw

Первая ферма, поднимаемая краном, разворачивается оттяжками в требуемое положение так, чтобы до верха колонн оставалось 0,5-0,7 м. Ферму опускают на монтажные столики, находящиеся на колоннах. Временное крепление производится болтами, после чего её положение выверяется и конструкция крепится окончательно. Для защиты от раскачивания ферма во время подъема удерживается 4мя гибкими оттяжками.

Последующая работа по монтажу металлоконструкций этого типа проводится аналогично. Вторую установленную ферму соединяют с первой с использованием прогонов, распорок и связей. Там образуется жесткая пространственная конструкция. Фермы соседних рядов соединяются болтами для повышения жесткости.

Правильный монтаж металлоконструкций согласно СНИП

Согласно действующим нормам и правилам, строения из металлоконструкций представляют собой одну или несколько пролетных рам, зафиксированных на фундаменте. Рама может иметь конструкцию колонны, балки или фермы. Готовый каркас скрепляется при помощи продольных и поперечных свай.

Детали конструкции производятся из заводских элементов, соединенных свариванием. Расстояние между рамами устанавливается проектом.

Рама может крепиться на бетонный фундамент при помощи сварки на закладные детали или с использованием анкерных болтов. В процессе возведения металлоконструкций применяют метизы: гайки, шайбы, болты класса прочности 5.8. Также может использоваться метод сварки.

Производство металлоконструкций, их монтаж и прием регулируются СНиП III – В,5 – 62 (Металлические конструкции правила изготовления монтаж и приемка).

Особенности проведения подготовительных работ

Комплекс подготовительных работ предшествует этапу монтажа. Начинать сборку металлоконструкций позволяется только после завершения подготовки площадки: прокладывания автомобильных и ЖД-путей, установки оснований для кранов, подводки энергосетей, монтажа временных сооружений, подготовки самой площадки и сдачи в эксплуатацию монтажных механизмов.

Все подготовительные работы должны выполняться в соответствии с пп.1.11 — 1.80 СНиП III – В,5 – 62.

Требования к фундаментам

Монтажные работы могут быть начаты только после полной готовности фундаментов и других мест опирания металлического каркаса или его отдельных частей, перечисленных в проекте.

Разбивочные оси для установки металлоконструкций наносятся на металлические элементы, которые размещены на поверхности фундаментов вне контура опоры каркаса. Разбивочные оси и реперы требуется располагать в соответствии с требованиями СНиП по геодезическим работам в строительстве.

Анкерные болты и закладные детали для последующего монтажа металлоконструкций, как правило, устанавливаются и бетонируются на этапе возведения фундамента.

Есть 3 допустимых варианта опирания колонн на фундаменты:

• для колонн с фрезерованными опорными торцами — на заранее установленные, выверенные и подлитые цементным раствором стальные опорные плиты с верхней строганой поверхностью;
• для колонн с фрезерованными подошвами башмаков — непосредственно на поверхность фундаментов, возведенных до проектной отметки подошвы колонн, без последующей подливки цементным раствором;
• на заранее установленные и выверенные опорные детали, заделанные в фундаменты, с последующей подливкой колонн цементным раствором.

Подливка бетона может осуществляться только при наличии письменного разрешения монтажной организации.

Общие указания к монтажу

Монтаж металлических конструкций осуществляется в соответствии с утвержденным проектом проведения монтажных работ. Руководство такими работами может осуществляться только лицами, которые имеют право на их производство.

Основные и вспомогательные процессы при установке стальных конструкций должны быть механизированы. Данное условие распространяется как на монтаж элементов каркаса, так и на их транспортировку, складирование и укрупнительную сборку. Для осуществления установочных работ при низких температурах необходимо применять оборудование, предназначенное для использования в таких условиях.

Основной способ сборки, который должен применяться на стройплощадке, — монтаж крупными блоками (например, с использованием конвейерного метода).

Этапы процесса монтажа требуется фиксировать в журналах сварочных и монтажных работ, а также работ по постановке болтов повышенной прочности.

Последующие строительно-монтажные работы можно начинать выполнять только после полного завершения возведения металлического каркаса.

Допускаемые отклонения

Допустимые показатели отклонения положения разбивочных осей от проектных размеров приведены в таблице 10 СНиП III – В,5 – 62.

Максимальные допускаемые показатели отклонения поверхности фундаментов и других опорных поверхностей и анкерных болтов указаны в таблице 11 этого же документа.

Соединение металлоконструкций болтами

Болтовые соединения могут выполняться болтами различной точности в зависимости от назначения соединений и воспринимаемых им нагрузок. В основном используются крепежные изделия нормальной и повышенной точности. Для соединений, которые подвергаются нагрузке на срез, запрещено использовать болты нормальной и грубой точности.

Отверстия под болты высверливают или продавливают таким образом, чтобы диаметр отверстия превышал внешний диаметр болта на 2-3 мм. Это упрощает сборку, однако делает их менее стойкими к деформациям. По этой причине болты, относящиеся к грубым и нормальным по классу точности, используются только тогда, когда один элемент непосредственно опирается на другой. Примеры – соединения на опорных столиках, планках и фланцах.

Соединения, в которых используются болты повышенной точности, являются альтернативой заклепочным соединениям в труднодоступных местах. Для таких соединений диаметр отверстий выполняется больше диаметра болта на величину до 0,3 мм. При соблюдении этого требования болты сидят в отверстиях весьма плотно и хорошо выдерживают сдвигающую нагрузку.

Высокопрочные болты являются наиболее эффективными крепежными элементами. В них сочетается высокая несущая способность со значительной устойчивостью к деформациям. Такие болты могут использовать вместо заклепок практически во всех соединениях. Затяжка гаек для таких болтов производится ключами с храповым механизмом, что позволяет контролировать усилие затяжки.

Требования к правильному устройству монтажные соединения на болтах без контролируемого натяжения

Основные требования к сборке болтовых соединений приведены в разделе 4 СП 70.13330.2012. Приведем данные пункты.

4.5.1 При сборке как расчетных, так и нерасчетных срезных соединений, а также соединений, в которых болты установлены конструктивно, отверстия в деталях конструкций должны быть совмещены, а детали зафиксированы от смещения сборочными пробками (оправками) и плотно стянуты болтами. В соединениях с двумя отверстиями сборочную пробку устанавливают в одно из них. В расчетных соединениях разность номинальных диаметров отверстий и болтов не должна превышать 3 мм.

4.5.2 В расчетных соединениях с работой болтов на срез и соединяемых элементов на смятие допускается «чернота» (несовпадение отверстий в смежных деталях собранного пакета) до 1 мм — в 50% отверстий, до 1,5 мм — 10% отверстий. В случае несоблюдения этого требования, с разрешения разработчика чертежей марок КМ или КМД, отверстия следует рассверлить на ближайший больший диаметр с установкой болта соответствующего диаметра.

В собранном пакете болты заданного в чертежах марок КМ или КМД диаметра должны пройти в 100% отверстий. Допускается прочистка 20% отверстий сверлом, диаметр которого равен диаметру отверстия, указанного в чертежах КМД.

В соединениях с работой болтов на растяжение, а также в нерасчетных соединениях, чернота не должна превышать разности номинальных диаметров отверстия и болта.

4.5.3 Запрещается применение болтов и гаек, не имеющих клейма предприятия-изготовителя и маркировки, обозначающей класс прочности.

Каждая партия болтов, гаек и шайб должна быть снабжена сертификатом качества с указанием результатов механических приемо-сдаточных испытаний.

При выполнении соединений на болтах без контролируемого натяжения болты, гайки и шайбы устанавливают в соединения без удаления заводской консервирующей смазки, а при ее отсутствии резьбу болтов и гаек смазывают минеральным маслом по ГОСТ 20799.

4.5.4 Под гайки следует устанавливать не более двух круглых шайб (ГОСТ 11371).

Допускается установка одной такой же шайбы под головки болтов. В необходимых случаях следует устанавливать косые шайбы (ГОСТ 10906).

Резьба болтов, в том числе сбег резьбы, не должны входить вглубь отверстия более чем наполовину толщины крайнего элемента пакета со стороны гайки.

4.5.5 Решения по предупреждению самоотвинчивания гаек — постановка пружинных шайб (ГОСТ 6402), контргаек или других способов закрепления гаек от самоотвинчивания — должны быть указаны в рабочих чертежах марки КМ.

Применение пружинных шайб не допускается при овальных отверстиях, при разности номинальных диаметров отверстия и болта более 3 мм, при совместной установке с круглой шайбой (ГОСТ 11371), а также в соединениях на болтах, работающих на растяжение. Запрещается стопорение гаек путем забивки резьбы болта или приварки гаек к стержню болта.

В конструкциях, воспринимающих статические нагрузки, гайки болтов, затянутых на усилие свыше 50% расчетного предела прочности стали болта, допускается дополнительно не закреплять. Фундаментные болты должны комплектоваться в соответствии с ГОСТ 24379.0.

4.5.6 Гайки и контргайки болтов диаметром 12-27 мм следует затягивать до отказа, от середины соединения к краям, с усилием 294-343 Н (30-35 кгс) монтажными ключами. Длина ключа должна составлять для болтов М12 — 150-200 мм; М16 — 250-300 мм; М20 — 350-400 мм; М22 — 400-450 мм; М24 — 500-550 мм; М27 — 550-600 мм или динамометрическими ключами по ГОСТ Р 51254.

4.5.7 Гайки и головки болтов, в том числе фундаментных, после затяжки должны плотно (без зазоров) соприкасаться с плоскостями шайб или элементов конструкций, а резьба болтов выступать из гаек не менее чем на один виток с полным профилем.

4.5.8 Контактные поверхности соединяемых элементов должны быть очищены от загрязнения, заусенцев, льда и других неровностей, препятствующих плотному их прилеганию. Плотность стяжки собранного пакета надлежит контролировать щупом толщиной 0,3 мм, который не должен проникать между собранными деталями в зону, ограниченную шайбой.

4.5.9 Качество затяжки постоянных болтов в расчетных соединениях следует проверять монтажными ключами длиной и с усилием, указанными в 4.5.6.

Качество затяжки болтов в нерасчетных соединениях, а также сборочных болтов сварных соединений следует проверять остукиванием молотком массой 0,4 кг, при этом болты не должны смещаться.

Соединение металлоконструкций сваркой

Большая часть монтажных соединений выполняется при помощи сварки, меньшая – болтами, еще реже используются заклепки. Это оказывает виляние на стоимость монтажа металлоконструкций – сварные соединения наиболее дешевые. Соединение заклепками наиболее трудоемкое, однако, в некоторых случаях необходимо использовать только его. Примером может быть здание кузнечнопрессового цеха, для создания несущей металлоконструкции которого нельзя применять болты или сварку – от постоянной вибрации, создаваемой кузнечным оборудованием, эти соединения неизбежно разрушатся.

Сварку используют, когда требуется жесткое соединение конструкций, с плотным прилеганием элементом и водо- и газонепроницаемым швом. Только таким способом соединяют листовые конструкции в кожухах доменных и термических печей, резервуарах, пылеуловителях и газгольдерах. Среди опорных конструкций сварное соединение используют для стыков колонн с подкрановыми балками и стропильными фермами. Элементы стальных конструкций можно сваривать с элементами железобетонных. В таких случаях профили привариваются к закладным деталям.

Для получения качественного шва свариваемые детали плотно прижимаются друг к другу. В основном для этого используются грубые монтажные болты. В некоторых случаях для создания соединения используются дополнительные металлические стыковочные накладки.

Колонны, высота которых превышает 18 м, для транспортировки разделяются на отправочные элементы, размеры которых зависят от средств, используемых для транспортировки. Для монтажа части колонн собираются в единое целое. Стыки колонн при возведении одноэтажных зданий промышленного назначения обычно выполняются в части над краном, выше подкрановых балок. Торцы основной и надкрановой частей колонн, обработанные фрезерованием, стыкуются и свариваются по контуру стыка. Чтобы повысить жесткость соединения, используют стыковые листовые накладки.

Для монтажа подкрановых балок их опирают на соответствующие плиты колонн и соединяют сначала болтами, а затем заваривают. Дополнительные крепление балки производится к надкрановой части колонны при помощи тормозных конструкций. Они также первоначально присоединяются болтами и привариваются протяженным швом. Соединение ферм с колоннами выполняется аналогично.

Когда выполняется монтаж зданий из металлоконструкций, то большую важность имеет качество выполняемых сварных швов. Они проверяются внешним осмотром, которым можно определить отклонения от геометрических размеров, порезы, непровар или крупные поры

Поверхность шва должна быть гладкая или в мелких чешуйках, а наплавленный материал – одинаковую плотность. Допустимые размеры отклонений и дефектов указаны в нормативных документах.

Монтаж подкрановых балок

Данные балки устанавливаются после монтажа пары колонн. Во время подъема балка удерживается при помощи двух оттяжек. Для приема её на высоте монтажники располагаются на подмостках, площадках и монтажных лестницах. Задача рабочих – удержать балку от касания с установленными ранее элементами конструкции и придать ей нужное положение. Для контроля над спуском балки имеются риски на консоли. Для устранения вертикального отклонения используются стальные подкладки, размещаемые под балкой. Для временного крепления балки используются анкерные болты.

монтаж подкрановых балок

Если производится монтаж подкрановых балок на колонны с фрезерованными подошвами, фундамент которых забетонирован до проектного значения, или колонны на строганных металлических плитах, то достаточно выверить положение балок по главной оси.

Сборка и сварка трубопроводов

Трубопроводы относятся к категории особо важных объектов. При некачественном соединении их частей методом сварки возможно возникновение серьезной аварии

Поэтому сварке трубопроводов СНиП уделяет особое внимание. При этом учитываются требования ГОСТа 16037

СНиП по сварке трубопроводов дает, в частности, следующие рекомендации:

1. К сварке этих изделий допускаются сварщики, имеющие соответствующий этому виду деятельности разряд.
2. Перед сваркой трубопроводы должны быть очищены от разного рода загрязнений.
3. Сварку металлических труб можно производить при температуре не менее минус 50°С.
4. Не допускается сварка трубопроводов при неблагоприятных погодных условиях.

Поскольку сварка осуществляется на высоте, большое внимание уделяется мерам безопасности. Для правильной сварки трубопроводов применяются и другие основные требования СНиП по сварке металлоконструкций

Особые требования СНиП предъявляет для сварки оцинкованных труб.

Контроль качества сварочных работ

С нормами закончили, теперь поговорим о том, что должен делать сварщик после того, как выполнит сварку. Прежде всего, он должен произвести контроль качества сварочных работ. На крупных производствах этим занимаются отдельные люди, но на большинстве заводов эта обязанность поручается сварщику. Тема контроля качества довольно обширна, поэтому остановимся на ней поподробнее.

Контроль сварочных работ можно разделить на три этапа:

1. Проверка квалификации сварщика
2. Контроль качества свариваемых деталей
3. Визуальный и механический контроль качества сварных соединений

Давайте подробнее разберем каждый этап.

Проверка квалификации

Перед тем, как допустить сварщика к работе, нужно проверить соответствие его навыков и присвоенной квалификации. Каждый сварщик должен предъявить документы с допуском к сварке и сделать тестовый шов на выданном ему образце детали. При тесте нужно использовать те же электроды и те же металлы, что и при основной работе. Затем образцы отправляются на экспертизу и подвергаются осмотру. Если работа сварщика соответствует нормам, то мастер допускается к сварке.

Контроль качества свариваемых деталей

Перед работой нужно проверить качество деталей, которые необходимо сварить. Детали должны иметь соответствующие документы, быть изготовлены из сертифицированного металла. Перед сваркой детали нужно тщательно осмотреть и выяснить, есть ли дефекты. В целом, качество деталей так же регламентируется нормами. Их вы можете отдельно изучить, почитав СНиПы и ГОСТы.

Визуальный и механический контроль качества сварных соединений

Это завершающий этап, который проводится после сварки. Для начала нужно очистить шов от шлака и частичек разбрызгавшегося металла. Затем нужно осмотреть шов. В идеале шов должен иметь мелкочешуйчатую структуру, а переход от шва к металлу должен быть плавным. Высота шва не должна превышать 3 миллиметра, в идеале — 1 миллиметр.

Если не соблюдать правила сварки, то практически сразу же образуются дефекты, так что визуальный осмотр помогает выявить 50% проблем еще до того, как деталь будет подвергнута более серьезным испытаниям. В ходе визуального контроля можно обнаружить трещины, излишнюю пористость соединения, излишнюю зашлакованность, не проваренный шов.

После визуального осмотра нужно подвергнуть шов механическим испытаниям. С их помощью выясняется предел прочности соединения. Если были найдены недостатки, то проводится дополнительный контроль, чтобы подтвердить наличие дефектов. Если после повторной проверки отрицательный результат подтвердится, то сварщика отстранят от работы и направят на курсы повышения квалификации.

С помощью механических испытаний можно выявить дополнительные дефекты, не видимые при визуальном осмотре. Это может быть непровар корня шва, боковой непровар, прожог или внутренние трещины. Если сварочные шов длинный, то допускается вырезка дефектного участка.

Ультразвуковой контроль сварных соединений

С помощью ультразвука можно проверить качество сварных швов. Принцип работы прост: устройство генерирует ультразвуковые волны с частотой до 20 тысяч Гц, которые беспрепятственно проникают в поры шва и начинают отражаться от внутренних трещин и или пустот, если таковые имеются. Звуковая волна прямая, но если на ее пути встречается дефект, то она искривляется.

Такую работу обычно поручают не сварщику, а специальному оператору, который фиксирует все дефекты на мониторе прибора и подробно записывает результаты проверки. В целом, это один из наиболее популярных способов обнаружить скрытые от глаз дефекты.

Мы перечислили самые популярные способы контроля качества. Конечно, есть и другие методы, но перечисленные выше давно зарекомендовали себя как наиболее эффективные. Особенно в условиях крупномасштабного производства. После того, как произведен контроль качества сварочных работ, результаты нужно обязательно зафиксировать в журнале и на чертеже.

Монтаж настила

Промышленные здания со стальным или железобетонным каркасом зачастую обшиваются стальным профилированным настилом. Это способствует уменьшению массы строения. Высокую эффективность показывают профилированные панели, снабженные утеплителем

Они позволяют значительно экономить тепло, что достаточно важно в климатических условиях нашей страны

Перед установкой листы соединяются в карты, так как монтировать листы отдельно весьма трудоемко, учитывая то, что все работы необходимо вести на высоте. Сборка выполняется на горизонтальных стендах, на которых имеются уголки по размерам карт. Соединение листов выполняется при помощи заклепок или точечной сваркой. Если используются заклепки, то отверстия в разложенных листах просверливаются вручную. Расстояние между отверстиями прописывается в проекте и обычно составляет 50-60 мм. В полученные отверстия помещаются заклепки, после обработки которых получается единая карта требуемого размера.

Строповка выполняется согласно схеме, в зависимости от размеров карты. Настил укладывается на прогоны или блоки перекрытия. Прогоны размещаются на узлах ферм, а, если фермы создаются из прямоугольных профилей замкнутого строения, то прямо на верхние пояса ферм. Размещение карт из профилированных листов выполняется с использованием рисок, отмечающих место укладки.

Для крепления к прогонам требуется оборудование для монтажа металлоконструкций, которое позволяет быстро соединить их с листами при помощи дюбелей или электрозаклепок. Наиболее распространено крепление гайковертом, который затягивается винты диаметром 6 мм с пластмассовыми или стальными шайбами под головкой.

Основные виды металлоконструкций

Область применения металлоконструкций разнообразна как по виду назначения построек, так и по уровню сложности возводимых объектов. Они широко используются в строительстве складских помещений, автомоек и СТО, производственных и сельскохозяйственных комплексов, зернохранилищ и т. д. Учитывая обширный набор сфер использования, требуется четкая классификация металлоконструкций в соответствии с конкретными критериями.

Один из таких критериев – технология изготовления металлоконструкций и способ их сборки. Так, различают:

• болтовые (винтовые) – сборка производится с применением метизов;
• клепаные – сборка с использованием клепок;
• кованые – объединение элементов конструкции посредством ковки;
• сварные – соединение деталей при помощи сварки;
• штампованные – изготовление бесшовных металлоконструкций путем штамповки металлопроката;
• комбинированные – объединение нескольких способов изготовления и сборки металлоконструкций: например, сварно-болтовые, сварно-литые и др.

По типу использования металлоконструкций выделяют:

• Сборно-разборные, когда конструкция может собираться непосредственно на объекте и разбираться при необходимости. Такая технология изготовления металлоконструкций позволяет использовать их повторно.
• Цельнолитые (стационарные), когда создается стационарная конструкция для продолжительной эксплуатации. Такие металлоконструкции демонтажу не подлежат.
• Трансформируемые – данный вариант напоминает сборно-разборные конструкции, но в этом случае из одного и того же набора элементов можно создавать металлоконструкции различных конфигураций и размеров.

По назначению металлоконструкции можно разделить на два типа: несущие и ограждающие. К первому относятся каркасы деталей, которые обеспечивают жесткость и устойчивость всей конструкции, ее техническую конфигурацию. Ко второму типу относят комплекс деталей (сэндвич-панели и фасадные, ограждения, воротные системы и пр.), выполняющих защитную функцию.

Технологии изготовления металлоконструкций классифицируют также по материалу, из которого они выполняются. Для этих целей применяют металлические сплавы: алюминиевые, стальные, титановые, чугунные и др. или их соединения.

Правильная организация монтажных работ гарантирует высокое их качество, в процессе занятия используются специальные мобильные грузоподъемные механизмы, кроме того, монтируемые элементы укрупняются в крупные блоки. Чтобы здание на основе металлического каркаса (может быть ангаром из металлоконструкций или модульным зданием) соответствовало самым высоким стандартам качества и безопасности, следует заказывать изготовление металлических конструкций у профессиональных мастеров, что имеют соответствующую квалификацию и большой стаж работы (в таких вопросах ни в коем случае нельзя быть наивным, чтобы не попасть «на крючок» строителей-разгильдяев).

https://youtube.com/watch?v=W1HOEUEl4i4