МК_Справочник_том_1

Таблица 6.6. Надбавки к базисному коэффициенту трудоемкости в зависимости от марки стали

311

Таблица 6.7. Надбавки к базисному коэффициенту трудоемкости на антикоррозионную защиту

П р и м е ч а н и е . В надбавках учтена подготовка к защите от коррозии поверхности площадью до 25 м2 на 1 т конструкций. При превышении расчетной площади повышающий коэффициент определяется делением фактической площади на 25.

Таблица 6.8. Надбавки к базисному коэффициенту трудоемкости за счет других видов работ

Таблица 6.9. Влияние объемов изготовления на трудоемкость

312

Примечание. В табл.6.6–6.12 Ê òá – средний базисный коэффициент трудоемкости объекта.

6.5. ÒЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАВОДОВ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Характеристика основного оборудования заводов стальных конструкций мощностью 80–190 тыс.т приведены в приложении 6.1.

6.6.ÎБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

6.6.1.Кислородная резка стали. Наряду с оборудованием для механической резки стали на заводах стальных конструкций широкое применение находит термиче- ская резка (кислородная и воздушно-плазменная). Механическая резка на ножницах характеризуется рядом недостатков: малой точностью деталей, сравнительно большой трудоемкостью, низким качеством кромок реза, значительным объемом ручного труда. При термической резке листового металлопроката в основном используется кислородная резка стационарными и переносными машинами.

Наиболее перспективным является применение портальных машин с ЧПУ кислородной резки модели «Комета» и воздушно-плазменной резки с ЧПУ «Искра».

Учитывая высокие технико-экономические, технологические и социальные преимущества термической резки перед механической резкой на гильотинных ножницах рекомендуется резку листовых деталей производить преимущественно термической резкой, толщиной 3–12 ìì – плазменно-дуговым способом, более 12

ìì– с использованием кислородной резки, Для поперечной кислородной резки двутавров применяется машина с тремя резаками с измерительным устройством, исключающим разметку.

313

При конструировании деталей из двутавров и швеллеров следует избегать концевых участков с криволинейными резами (рис.6.3). Экономичнее применять балки и швеллеры с прямолинейными резами и креплениями из уголков, фланцев, привариваемых к концам балок и швеллеров. Конструктивные оформления концов таких двутавров, приведенные на рис.6.4, исключают концевые участки с криволинейными резами.

c ³ R+b

Заусенок

Рис.6.3. Косые резы в двутаврах и швеллерах

Рис.6.4. Прямые резы в двутаврах

6.6.2. Особенности конструирования деталей, изготовляемых холодной гибкой. Â

строительных стальных конструкциях применяются холодная и горячая гибки. Объемы работы по горячей гибке незначительны, а в случае необходимости изго-

314

товления деталей с большим объемом сложных работ по горячей гибке (сферических лепестков, отбортовки днищ значительной толщины) заводы металлоконструкций прибегают к кооперированным поставкам или стараются избежать горячей гибки в конструктивных решениях. Холодная гибка применяется при изготовлении деталей трубопроводов, газопроводов, резервуаров, листовых конструкций доменных цехов, газгольдеров, силосов, бункеров, монорельсов и гнутых профилей.

Детали, гнутые в холодном состоянии с радиусом гибки более 25 толщин, применяются для конструкций, в деталях которых допустим незначительный наклеп. Во избежание структурных изменений, появления значительного наклепа и полной потери пластических свойств стали при холодной гибке расчетных элементов, остаточное удлинение не должно выходить за границы предела текучести. Минимальные радиусы кривизны, при которых допускается гибка расчетных элементов в холодном состоянии, приведены в табл.6.13.

Холодная гибка цилиндрических, конических и сферических листовых деталей производится на листогибочных машинах. Минимальный диаметр цилиндрических поверхностей (обечаек) зависит от диаметра верхнего валика листогибочной машины, размеров сближения центров верхнего и нижнего валков, толщины обрабатываемого листа и марки стали. Обычно минимальный диаметр цилиндрической обечайки на 20–40% больше диаметра верхнего валка.

Вальцовка листов листогибочными машинами на конус при угле у основания конуса 50–90° – выполняется просто, при угле 40–50° – возможна и менее 40° – затруднена.

Гибку лепестков сферических поверхностей производят листогибочной машиной, оборудованной специальными приспособлениями Приспособление состоит из бочки, надеваемой на верхний валок, и постели-шаблона (седла), укладываемой на нижние валки (рис.6.5). Максимальный размер заготовки для гибки лепестков сферических поверхностей – (1,6–1,8) × (4–6) метров при толщине 14 мм. Холодная гибка уголков, балок и швеллеров производится на горизонтально-правильно-

315

гибочных прессах, листогибочных и углоправильных машинах. Холодногнутые профили для конструкций из углеродистой стали, воспринимающих статическую нагрузку, должны иметь внутренний радиус закругления не менее 1,2 толщины листа; для конструкций, воспринимающих динамическую нагрузку, – не менее 2,5 толщины листа, из низколегированной стали – на 50% больше, чем для углеродистой.

Рис.6.5. Схема оборудования листогибочной машины для гибки элементов сферической оболочки

316

6.7. ÒЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАВОДСКОЙ СБОРКИ И СВАРКИ ЭЛЕМЕНТОВ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

кондукторах; на поточных линиях.

Сборка по разметке состоит в том, что положение каждого элемента определяется рисками, нанесенными на смежных элементах по чертежным размерам. Конструкцию собирают в соответствии с нанесенными рисками.

Сборка по упорам-фиксаторам характеризуется тем, что по очертаниям изделия на стеллажах или на плите устанавливают упоры, которые определяют расположение элементов изделия согласно чертежу.

Сборка по шаблонам-копирам отличается тем, что первоначально изготовляют шаблон, имеющий форму изделия (копир). Элементы изделия совмещают с шаблоном и скрепляют между собой прихватками.

Сборка по контрольным отверстиям заключается в следующем. В заготовительных цехах в основных сопрягаемых элементах конструкций делают сборочные отверстия. Эти сборочные отверстия совмещают в смежных элементах и скрепляют сборочными болтами.

Сборка в кондукторе – наиболее производительный метод, обеспечивающий одновременно высокое качество сборки. Кондуктор представляет собой стационарное устройство, которое обеспечивает взаимное расположение элементов конструкции в соответствии с чертежом. Элементы в кондукторе удерживаются упорами и прижимными устройствами без фиксации прихватками.

6.7.2. Технологичность сварки конструкций. Наиболее широко на заводах металлоконструкций применяется полуавтоматическая сварка в среде углекислого газа и автоматическая сварка под слоем флюса. На отдельных заводах применяют электрошлаковую сварку, контактную точечную и стыковую. Ручная сварка применяется только при сборке металлоконструкций для «прихватки» деталей.

Технологичность сварки конструкций должна отвечать следующим требованиям:

∙доступности и удобству выполнения сварки и контроля качества сварных соединений (гл.3 табл.3.9);

∙расположению сварных швов, при котором выполнение их доступно преимущественно в нижнем положении или в «лодочку» (рис.6.9);

317

Это обеспечит минимальные остаточные сварочные напряжения и деформации и исключит необходимость их устранения.

6.8. ÊОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ С ФРЕЗЕРОВАННЫМИ ТОРЦАМИ

Фрезерование торцов деталей и элементов стальных конструкций применяется в следующих случаях:

∙при передаче усилий в стойках и колоннах на нижерасположенный элемент или опорную плиту через смятие торца;

∙в узлах стропильных ферм с фланцевыми соединениями (контактные поверхности фланцев в опорных узлах, торцов поясов ферм в примыкании к фланцам, торцы элементов решетки ферм в бесфасоночных примыканиях к поясам);

∙при необходимости изготовления деталей и отправочных элементов с повышенной точностью.

Габариты фрезеруемых торцов не должны превышать возможностей торцефрезерных машин (приложение 6.1).

6.9. ÍАЗНАЧЕНИЕ ОБЩИХ И КОНТРОЛЬНЫХ СБОРОК

Общую сборку конструкций назначают в проекте КМ и производят на заводе для обеспечения:

∙проектной точности изготовления отправочных элементов; подгонки в необходимых случаях кромок деталей в сварных монтажных соединениях;

∙рассверливания на проектный диаметр отверстий для болтов или заклепок в монтажных узлах;

∙нанесения индивидуальной маркировки и установки фиксаторов.

Общей сборке подлежат следующие конструкции зданий и сооружений: колонны общей массой свыше 20 т, подкрановые балки пролетом свыше 18 м, стропильные и подстропильные фермы пролетом свыше 36 м, подкраново-подстро- пильные фермы пролетом 24 м и более; башни (плоскостями); конические части труб, негабаритные бункеры; конструкции транспортерных галерей – в пределах одного конструктивного элемента (фермы, опоры).

На заводе-изготовителе должна также производиться общая сборка: конструкций доменных цехов и газоочисток, в том числе кожухи горна и шахты, включая

318

купол; кольцевого воздуховода; днища, купола и мест изменения диаметра кожуха каждого воздухонагревателя с примыкающим к ним цилиндрическим поясом кожуха; тройников вертикальных и наклонных газоотводов и других конструкций.

После выполнения всех работ по общей сборке на элементах конструкций устанавливают фиксаторы по схеме, приведенной в деталировочных чертежах КМД без точной разметки мест их прикрепления, чтобы каждый элемент при монтажной сборке мог быть установлен только на то место, где он был на общей заводской сборке, а установка его на другое место была бы невозможна из-за несовпадения фиксаторов. Схема расстановки фиксаторов в листовых конструкциях показана на рис.6.10.

Рис.6.10. Схема расстановки сборочных шайб и фиксаторов в листовых конструкциях

Контрольная сборка осуществляется для проверки точности изготовления отдельных отправочных элементов, точности кондукторов и приспособлений На контрольных сборках не производят подгоночных работ, не наносят индивидуальную маркировку и не устанавливают фиксаторы, так как изготовленные однотипные элементы должны быть взаимозаменяемы. Контрольные образцы назначают в объеме 5–15 % общего количества изготовляемых однотипных элементов. В конструкциях типа колонн, стоек, балок, ферм и других элементов, состоящих из двух и более отправочных марок, общая и контрольная сборка назначается только в пределах одного крупногабаритного конструктивного элемента.

Монтажные узлы сопряжения со смежными элементами (колонны с фермами, подкрановыми балками, ригелями фахверка и др.) проектируют с использованием высокопрочных болтов и болтов общего применения, при этом отверстия принимают на 3–4 мм больше, чем диаметр стержня болта. При таких зазорах между болтами и отверстиями обеспечивается совпадение монтажных отверстий.

При разработке в проектах КМ узлов монтажных соединений на болтах необходимо руководствоваться ограничениями по условиям размеров «места под ключ» (приложение 2).

6.10. ÒРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТАМ КОНСТРУКЦИЙ, ИЗГОТОВЛЯЕМЫХ НА АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ПОТОЧНЫХ ЛИНИЯХ

За последние годы заводы металлоконструкций начали оснащаться высокопроизводительным оборудованием с числовым программным управлением (ЧПУ) или измерительными устройствами для безразметочной резки и образования отверстий в прокатной стали (приложение 6.1). Это оборудование обеспечивает сокращение трудовых затрат при заготовке деталей и повышение точности их обработки.

При изготовлении сборочных деталей на этом оборудовании исключается необходимость применения шаблонов и наметки, раскладки балок, швеллеров и уголков, промежуточное пакетирование и перемещение от одного рабочего места и станка к другому, в результате чего сокращается время, необходимое для выполнения самих

319

операций. Кроме того, сокращается производственная площадь, необходимая для разметки профильного металлопроката по существовавшей ранее технологии.

Для безразметочной резки и образования отверстий в сборочных листовых деталях заводы оснащены портальными машинами кислородной и воздушноплазменной резки с ЧПУ и автоматическими координатно-сверлильными станками с ЧПУ. Допустимые отклонения размеров деталей и расстояний между отверстиями при изготовлении на этом оборудовании при l ≤ 1м составляет ±0,5 ìì, ïðè 1 ì ≤ l ≤ 12 ì – ± 2,5 мм. Особенно важное значение имеет это обстоятельство для строительных стальных конструкций, монтируемых на болтах, так как этот вид стальных конструкций имеет значительные преимущества по сравнению с конструкциями на монтажной сварке.

В сборочных цехах универсальных заводов металлоконструкций высокомеханизированные сборочные устройства не нашли применения, ввиду изготовления на этих заводах преимущественно индивидуальной и мелкосерийной продукции. Высокомеханизированные сборочные устройства используются на специализированных предприятиях, в том числе на заводах легких конструкций комплектных поставок, резервуарных конструкций, переплетов и т.д.

Исходя из особенностей специализированного поточного производства, к проектам КМ предъявляются следующие требования:

∙сборочные детали, входящие в состав конструкции, должны быть унифицированы; унификация деталей должна предусматривать минимальное число типоразмеров с тем, чтобы число разнопрограммных партий на каждой операции обработки было минимальным;

∙изготовляемые на поточных линиях конструкции должны легко члениться на постепенно укрупняемые сборочные элементы;

∙число сборочных элементов в каждой конструкции должно быть минимальным;

∙кромки фасонок и прокладок, другие детали, как правило, не должны выступать за грани основных деталей, которые будут базой при перемещении изготовляемой конструкции по рольгангам и транспортерам;

∙число типоразмеров конструкций, собираемых на поточных линиях, должно быть минимальным.

6.11. ÎТКЛОНЕНИЯ И ДОПУСКИ В РАЗМЕРАХ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Одним из факторов технологичности стальных конструкций является взаимозаменяемость составляющих их сборочных деталей., Поэтому размеры этих деталей должны быть в пределах заранее предписанных допускаемых отклонений, обеспе- чивающих определенную ими посадку. По плотности и величине зазора сопряжения могут быть разбиты на три типа:

∙плотное (рис.6.11,à), определяемое отсутствием зазора при любых отклонениях в размерах сопрягаемых деталей и конструкций. В этом случае постановка детали осуществляется с усилием под ударами кувалды, запрессовкой домкратом и т.д;

∙ограниченно свободное (рис. 6.11,á), определяемое наличием между сопрягаемыми деталями зазора, значение которого колеблется в заранее обусловленных пределах, при этом минимальная величина зазора может равняться нулю; деталь при сборке должна свободно войти в промежуток, образуемый деталями;

∙свободное (рис.6.11,â), определяемое обязательным наличием зазора любой гарантированной величины при любых отклонениях в размерах сопрягаемых деталей.

320