Стальные конструкции

Стальная колонна — первый элемент каркаса, от которого зависит всё остальное: если она стоит с наклоном или на неверной отметке, ошибка уйдёт в балки, фермы, крановые пути и ограждающие конструкции. Ниже — как принять фундамент под колонну, как поднять, выверить и закрепить колонну, в каком порядке собирать ряд, что и чем проверять и какие требования охраны труда нельзя упрощать.

Стальные балки и ригели связывают колонны в раму, несут перекрытия, площадки и краны, а их узлы — самое массовое место болтовых соединений на каркасе. Здесь — как подготовить узлы, в каком порядке ставить главные, второстепенные и подкрановые балки, как собрать и проверить болтовой узел, какие допуски действуют и как обезопасить людей, работающих на поясах балок.

Стропильная или подстропильная ферма — длинная, высокая и узкая конструкция: в проектном положении она работает в паре со связями и прогонами, а на крюке и сразу после установки легко теряет устойчивость из плоскости. Поэтому монтаж ферм — это прежде всего порядок раскрепления. Ниже — сборка ферм из отправочных марок, подъём, установка на опоры, временное и постоянное раскрепление, контроль и меры безопасности.

Связи — самые лёгкие элементы стального каркаса и самые недооценённые: без них колонны и фермы стоят только на расчалках, а каркас не держит ветер и торможение кранов. Ошибка в связях редко видна сразу, зато проявляется наклоном рядов, «гуляющими» фермами и разболтанными узлами. Здесь — какие бывают связи, когда их ставить, как собрать и проверить болтовой узел связи, что принимать и как безопасно работать между колоннами и над фермами.

Прогоны передают нагрузку от кровли или стенового ограждения на фермы, ригели и колонны и одновременно раскрепляют их сжатые пояса. От точности прогонов зависит, ляжет ли профилированный настил или сэндвич-панель без щелей и подрезки, а от их крепления — устойчивость покрытия при ветре. Ниже — подготовка опор, порядок раскладки и установки прокатных и тонкостенных прогонов, тяжи, контроль и безопасность работы на скате.

Несущий профилированный настил — тонкий гофрированный лист, который после крепления к прогонам или балкам начинает работать как часть конструкции: держит кровлю или бетон перекрытия, а нередко и раскрепляет пояса ферм и балок из плоскости. Ошибки здесь мелкие на вид — короткое опирание, пропущенный крепёж, смятая гофра, — но последствия у них серьёзные. Ниже — порядок монтажа, что проверять на каждом листе и как не упасть с открытого покрытия.

Стальная лестница на стройке нужна дважды: сначала как путь для людей, пока здание растёт, потом — как постоянная лестница цеха, этажерки или здания, по которой ходят годами и по которой эвакуируются. Поэтому её монтируют не «в конце», а вслед за каркасом, и сразу с ограждениями. Ниже — порядок монтажа маршей и площадок, на что смотреть при выверке и какие требования охраны труда здесь главные.

Площадка обслуживания — стальной настил с ограждением на балках и стойках, с которого эксплуатационники годами будут обслуживать задвижки, двигатели, приборы и люки. Строится она между двумя фронтами: каркасом здания и технологическим оборудованием, и большинство проблем возникает именно на стыке — площадка не попадает к люку, стойка встаёт на трубопровод, ограждение режут под монтаж насоса. Ниже — как организовать монтаж, что выверять и как обеспечить безопасность на высоте.

Пространственные стальные конструкции — структурные плиты покрытий, сетчатые своды и купола, перекрёстные системы — работают как единое целое: усилие в каждом стержне зависит от того, правильно ли стоят соседние. Ошибка одного элемента здесь не остаётся локальной, а нагрузка при подъёме и раскружаливании перераспределяется непредсказуемо, если отступить от схемы. Ниже — как собирать блоки, поднимать их и снимать с временных опор, что измерять и как организовать безопасность.

Лёгкие стальные тонкостенные конструкции (ЛСТК) собирают из холодногнутых оцинкованных профилей толщиной в несколько миллиметров на винтах, заклёпках и болтах — быстро, лёгким инструментом и почти без крана. Обратная сторона лёгкости — чувствительность: помятая полка, лишний сантиметр от края до винта или сорванная резьба снижают несущую способность узла сильнее, чем у прокатной балки. Ниже — порядок монтажа каркаса ЛСТК, правила установки крепежа, контроль и охрана труда.

Надстройка стальным каркасом — способ добавить этажи или мансарду над существующим зданием, не перегружая его так, как перегрузил бы кирпич или монолит. Но монтаж здесь идёт на чужом основании: на старых стенах, колоннах и перекрытиях с неизвестным запасом прочности, часто над людьми, которые продолжают жить или работать внизу. Ниже — что входит в работу, в каком порядке её вести, что контролировать и какие меры безопасности обязательны именно для надстройки.

Болтовое соединение без контролируемого натяжения — самый частый узел стального каркаса: так крепят балки к колоннам через рёбра и уголки, прогоны, связи, площадки, лестницы, фахверк. Работа кажется простой — вставил болт, затянул гайку, — но именно здесь чаще всего находят ослабленные гайки, разбитые отверстия, лишние шайбы и болты не того класса. Ниже — что входит в работу, как её вести, что проверять и какие меры безопасности обязательны.

Соединение на высокопрочных болтах с контролируемым натяжением работает не так, как обычный болтовой узел: во фрикционном стыке нагрузку передаёт трение между стянутыми листами, а болт лишь создаёт нужное усилие прижатия. Поэтому качество здесь — это обработка поверхностей, смазка метизов, тарированный ключ и журнал, а не «затянул покрепче». Ниже — состав работы, порядок натяжения, контроль и меры безопасности.

Монтажная сварка стальных конструкций идёт в худших условиях, чем заводская: на высоте, на ветру, в мороз, в неудобных положениях, часто потолочным швом. Поэтому СП 70.13330.2012 требует на неё отдельного проекта производства сварочных работ, допускных образцов от каждого сварщика и подогрева там, где заводу он был бы не нужен. Ниже — из чего состоит работа, как её организовать и вести, что проверять по ходу и как не сжечь ни людей, ни здание.

Контроль монтажных сварных швов — это не одна проверка в конце, а цепочка: сварщик и мастер осматривают и измеряют каждый шов, лаборатория просвечивает или прозвучивает выборку, при браке выборка удваивается, а результаты превращаются в протоколы, без которых не подписать акт скрытых работ. Здесь — какие методы и в каком объёме применяют к стальным конструкциям, как оценивают дефекты по таблицам СП 70.13330.2012, как организовать работу с лабораторией и что делать с браком.