Детализация стальных конструкций является важнейшим связующим звеном между проектированием конструкций, изготовлением стальных конструкций и установкой на месте. Высококачественные подробные чертежи четко отображают размеры, соединения, требования к изготовлению и информацию по установке каждого стального компонента.

Эти чертежи обеспечивают техническую основу для подготовки материала, резки, сверления, сварки, сборки, пробной сборки, транспортировки и монтажа на объекте.

Проектирование стальной конструкции обычно делится на два основных этапа.

Этап первый: структурное проектирование

Первый этап обычно завершается проектным институтом архитектурного или строительного проектирования.

На основании функции здания, конструктивной системы, местоположения проекта, расчетных нагрузок, сейсмических требований, ветровых условий и применимых инженерных стандартов инженеры-строители проводят общий структурный анализ.

Основная работа включает в себя:

• Определение структурной системы

• Расчет статических, временных, ветровых, сейсмических и других применимых нагрузок.

• Анализ структурных сил при различных сочетаниях нагрузок

• Выбор подходящих сечений для стальных колонн, балок, ферм и систем связей.

• Проверка прочности, устойчивости, жесткости и деформации конструкции.

• Подготовка предварительных чертежей конструкции.

Чертежи структурного проектирования, созданные на этом этапе, обеспечивают основную техническую основу для последующей детализации стальной конструкции.

Этап второй: Детализация стальной конструкции

Второй этап обычно выполняется профессиональной командой по детализации стальных конструкций, производственной компанией или строительным подрядчиком.

Инженеры-деталисты преобразовывают чертежи структурного проектирования в полные и точные чертежи изготовления и монтажа, которые могут быть непосредственно использованы цехом по изготовлению стали и бригадой монтажников.

Подробные чертежи стальных конструкций обычно включают в себя:

• Чертежи общего вида

• Сборочные чертежи

• Чертежи изготовления отдельных деталей

• Чертежи стальных балок и колонн

• Чертежи изготовления ферм

• Подробные чертежи соединений

• Чертежи расположения болтов

• Детальные чертежи сварки

• Списки материалов и списки деталей

• Монтажные чертежи

• Детали подключения к сайту

Поскольку каждый компонент, соединительная пластина, отверстие под болт, сварной шов и положение сборки должны быть четко показаны, детализация стальной конструкции обычно включает в себя большое количество чертежей.

Все размеры, материалы, методы соединения, требования к сварке, характеристики болтов, требования к обработке поверхности и маркировка установки должны быть четко указаны.

1. Детализация стальных компонентов

Детализация стальных компонентов выполняется в соответствии с чертежами конструкций и применимыми стандартами проектирования стальных конструкций.

Основная работа по детализации включает в себя следующие пункты.

Стальные колонны и балки

На деталировочных чертежах должно быть четко показано:

• Габаритные размеры компонентов

• Размеры стального сечения

• Толщина пластины

• Базовые и верхние пластины

• Расположение ребер жесткости

• Позиции сращивания

• Размеры болтовых отверстий

• Требования к сварке

• Расположение соединительных пластин

• Идентификационные знаки компонентов

Стальные фермы

Для стальных ферм группа по деталировке должна определить:

• Геометрия фермы

• Длина элементов

• Уголки соединения

• Размеры косынки

• Расположение болтов и сварки

• Последовательность сборки

• Допуски на изготовление

• Требования к изгибу длиннопролетных ферм

Крепежные системы

Детализация крепления может включать в себя:

• Крепление крыши

• Крепление стен

• Крепление колонны

• Горизонтальное крепление

• Регулируемая круглая распорка

• Натяжные стержни

• Фаркопы

• Соединительные пластины

• Щелевые соединения

Необходимо тщательно продумать метод подключения и последовательность установки, чтобы обеспечить возможность эффективной установки и регулировки системы раскосов на месте.

Ребра жесткости и наращиваемые элементы

Для сборных стальных компонентов и крупных сварных секций детализация может включать:

• Несущие ребра жесткости

• Поперечные ребра жесткости

• Продольные ребра жесткости

• Обрешеточные пластины

• Упаковочные пластины

• Мембранные пластины

• Внутренние ребра жесткости

• Переходы переменного сечения

Расположение этих деталей должно соответствовать структурным требованиям, а также учитывать доступность сварки и эффективность изготовления.

Болтовые и сварные соединения

Детализация соединений является одной из наиболее важных частей детализации стальных конструкций.

На чертежах должно быть четко указано:

• Диаметр болта

• Класс болта

• Количество болтов

• Расстояние между болтами

• Расстояние до края

• Диаметр отверстия

• Стандартные отверстия или прорези

• Тип сварного шва

• Длина сварного шва

• Размер сварного шва

• Угол канавки

• Корневой зазор

• Последовательность сварки

Группа по деталировке должна гарантировать, что группы болтов и группы сварных швов могут безопасно передавать необходимые структурные усилия.

Специальные детали подключения

В зависимости от требований проекта детализация металлоконструкций может также включать:

• Соединения бедра

• Ортез колена

• Закрепленные соединения

• Шарнирные пластины

• Роликовые опоры

• Пружинные соединения

• Щелевые соединения

• Регулируемые опоры

• Специальные подшипниковые системы

• Детали компенсатора

Эти специальные детали должны быть согласованы с инженером-строителем и монтажной бригадой перед изготовлением.

2. Детализация установки стальной конструкции.

Детализация стальной конструкции должна учитывать не только заводское изготовление, но также транспортировку и установку на месте.

Компонент, который можно успешно изготовить, все равно может быть сложно транспортировать, поднимать, размещать или подключать на месте. Поэтому требования к монтажу следует учитывать на этапе детализации.

Общие сведения, связанные с установкой, включают в себя:

• Временные крепежные пластины

• Подъемные отверстия и точки подъема

• Вкладки «Эрекция»

• Позиционирующие пластины

• Устройства выравнивания

• Временные распорные соединения

• Сварка отверстий доступа

• Монтажные зазоры

• Места для затяжки болтов

• Места сращивания на месте

• Детали сварки на месте

• Справочные линии сборки

Временные фиксирующие меры

Прежде чем постоянные соединения будут завершены, стальным компонентам может потребоваться временное крепление для сохранения их положения и устойчивости.

Общие временные меры включают в себя:

• Временные болты

• Позиционирующие пластины

• Зажимы для эрекции

• Вкладки для сварки

• Временные ребра жесткости

• Монтажные зажимы

• Временные опорные рамки

Эти временные компоненты должны быть спроектированы так, чтобы облегчить установку, не влияя на конечные характеристики конструкции.

Сборка и позиционирование сайта

Для больших или сложных компонентов подробные чертежи должны содержать четкую информацию о расположении, например:

• Осевые линии

• Привязки высот

• Позиции линий сетки

• Указания по установке

• Номера компонентов

• Последовательность сборки

• Места сращивания

Точные детали позиционирования могут уменьшить количество ошибок при установке и повысить эффективность монтажа.

Доступность установки

Инженер-деталировщик также должен учитывать, достаточно ли места у рабочих и оборудования для выполнения соединений.

Например, необходимо предусмотреть достаточно места для:

• Установка высокопрочных болтов

• Динамометрические ключи

• Выполнение полевых сварочных работ

• Проверка сварных швов

• Установка соединительных пластин

• Регулировка положения компонентов

Если область соединения слишком узкая, конструкция может быть конструктивно правильной, но сложной в исполнении.

3. Расчеты конструктивных соединений

Некоторые детали подключения невозможно определить только опытным путем. Для проверки прочности и работоспособности соединений могут потребоваться структурные расчеты.

Расчеты подключения могут включать в себя:

• Соединения балки с колонной

• Соединения балок

• Соединения колонны

• Соединения основания колонны

• Узловые соединения ферм

• Раскосные соединения

• Расчеты косынки

• Расчеты группы болтов

• Расчеты сварных групп

• Расчеты опорной плиты

• Расчеты анкерных болтов

• Расчеты жесткости

Расчеты должны подтвердить несущую способность, жесткость, устойчивость и деформацию каждого соединения.

Если проект включает в себя специальные структурные системы или формы соединений, которые не полностью охвачены стандартными методами проектирования, группа детализации должна координировать свои действия с проектировщиком конструкций, владельцем проекта, производственной компанией и строительным подрядчиком.

При необходимости для оказания технической поддержки можно использовать анализ методом конечных элементов, компьютерное моделирование, лабораторные испытания или испытания характеристик соединения.

4. Расчет развала большепролетных стальных конструкций.

Развал обычно используется для изготовления длиннопролетных стальных балок, ферм и других горизонтальных несущих компонентов.

Во время изготовления компонент изготавливается с небольшой кривизной вверх, чтобы компенсировать прогиб, вызванный:

• Собственный вес

• Кровельные материалы

• Нагрузки оборудования

• Сервисные нагрузки

• Строительные нагрузки

Правильный развал может улучшить внешний вид и эксплуатационные характеристики готовой конструкции.

Требуемый развал следует определять в соответствии с проектом конструкции, расчетным прогибом, длиной пролета, условиями нагрузки, методом изготовления и требованиями к установке.

Величина развала и метод измерения должны быть четко указаны на рабочих чертежах.

Чрезмерный развал может вызвать трудности при установке, а недостаточный может привести к заметному отклонению вниз после завершения строительства. Поэтому развал необходимо тщательно рассчитывать и контролировать во время изготовления.

5. Ключевые требования к детализации стальных конструкций

Полный процесс детализации стальной конструкции должен быть сосредоточен на следующих требованиях.

Точность

Все размеры, высоты, положения отверстий, углы резания, толщина пластин и детали соединений должны быть точными и соответствовать проекту конструкции.

Конструктивность

Детали должны быть практичными для резки материала, сверления, сварки, сборки, транспортировки, подъема и установки.

Координация

Структурные чертежи, архитектурные чертежи, механические и электрические чертежи, схемы расположения оборудования и чертежи ограждающих конструкций здания следует рассматривать вместе, чтобы избежать конфликтов.

Стандартизация

Стандартизированные соединения, размеры компонентов, характеристики пластин и методы изготовления могут снизить производственные затраты и повысить эффективность производства.

Прослеживаемость

Каждый компонент должен иметь уникальный идентификационный знак, соответствующий производственному чертежу, списку материалов, протоколу проверки, упаковочному листу и монтажному чертежу.

Согласие

Все работы по детализации должны соответствовать применимым стандартам проектирования конструкций, требованиям к изготовлению, стандартам сварки, процедурам контроля качества и спецификациям проекта.

6. Распространенные проблемы при детализации стальных конструкций

К частым проблемам детализации относятся:

• Отсутствующие размеры

• Несовместимые номера компонентов

• Неправильное расположение отверстий под болты

• Недостаточное пространство для затяжки болтов

• Непонятные символы сварки

• Конфликты между структурными и архитектурными чертежами

• Недостаточные зазоры при установке

• Неподходящие места сращивания

• Компоненты, превышающие ограничения на транспортировку

• Недостаточный учет последовательности эрекции

Эти проблемы могут привести к отходам материала, переделок изготовления, задержке установки и увеличению стоимости проекта.

Профессиональная группа по деталировке должна провести анализ чертежей и проверку взаимосвязей, прежде чем отправлять чертежи в производство.

7. Рекомендуемый процесс детализации стальной конструкции

Типичный рабочий процесс детализации стальной конструкции включает в себя:

1. Рассмотрение структурных и архитектурных чертежей

2. Подтверждение применимых стандартов проектирования и спецификаций проекта.

3. Построение трехмерной модели конструкции

4. Проверка расположения компонентов и условий подключения

5. Проектирование и расчет конструктивных связей

6. Подготовка сборочных и рабочих чертежей.

7. Создание списков материалов и болтов.

8. Проведение проверок интерференции моделей и конструктивности

9. Отправка чертежей на рассмотрение и утверждение.

10. Выдача утвержденных чертежей для изготовления.

11. Оказание технической поддержки во время производства и монтажа.

Профессиональное программное обеспечение для детализации, такое как Tekla Structures, платформы BIM и программы структурного анализа, может помочь повысить точность чертежей, координацию компонентов, управление материалами и эффективность производства.

Заключение

Детализация стальных конструкций — это гораздо больше, чем просто преобразование проектных чертежей в рабочие чертежи. Это требует всестороннего понимания конструкции конструкции, расчета соединений, изготовления стальных конструкций, транспортировки, подъема и установки на площадке.

Высококачественные подробные чертежи могут уменьшить количество ошибок при изготовлении, предотвратить конфликты на площадке, сократить период строительства, контролировать затраты на проект и гарантировать, что завершенная стальная конструкция соответствует первоначальным проектным требованиям.

ZSJH Steel предоставляет комплексные услуги по изготовлению стальных конструкций, включая детализацию конструкции, изготовление стали, проверку качества, экспортную упаковку, международную транспортировку и руководство по установке.

Отправьте нам свои проектные чертежи и технические требования, чтобы получить индивидуальное решение для стальной конструкции.