Анализ мировых тенденций в строительстве и применении строительных материалов приводит к выводу, что применение гнутых профилей в строительстве быстровозводимых зданий год от года расширяется и затрагивает все новые типы конструкций, при этом отслеживается тренд к уменьшению толщины таких профилей; для предотвращения потери местной устойчивости в таких профилях ЛСТК часто устраивается продольное гофрирование.
Основные конструктивные элементы быстровозводимого здания - оцинкованный профиль и профлист - производятся по технологии холодного формования стальной ленты при прокате. Данная технология уже давно и широко применяется в различных отраслях промышленности, глубоко развита и изучена, не требует использования большого количества ручного труда, оборудования, ресурсов, что позволяет получать высокоточную геометрию и стабильные свойства готовой продукции.
Основные виды поперечных сечений гнутых профилей ЛСТК: швеллерообразные, С-образные, Z-образные, и Сигма-образные профили. Элементы ЛСТК изготавливаются путем профилирования в холодном состоянии из листовой стали толщиной 0,6...6 мм и более на профилегибочных станах и на гибочных прессах. Процесс профилирования заключается в последовательном изменении формы поперечного сечения исходной заготовки при прохождении её через ряд вращающихся горизонтальных и вертикальных валков (роликов).
Проблема коррозионной стойкости таких ЛСТК профилей решается, как правило, цинкованием, а также защитным полимерным покрытием, таким как полиэстер или полиуретан.
Технологии производства ЛСТК для быстровозводимых зданий из гнутых профилей включают в себя несколько трудоемких операций:
- изготовление С-образных профилей;
- изготовление профилированного листа;
- резка С-образного профиля;
- образование отверстий в С-образном профиле;
- резка профилированного листа;
- образование отверстий в профилированном листе;
- установка болтов;
- натяжение болтов;
- установка самонарезающих винтов.
Существует три возможные технологии изготовления элементов ЛСТК для определенных условий производства, позволяющие с наибольшей эффективностью произвести эти операции.
Технология изготовления элементов ЛСТК непосредственно на строительной площадке
На строительной площадке, как правило, нет условий для работы сложного оборудования, например профилегибочных станков (линий), поэтому операции по изготовлению С-образных профилей и профилированного листа в этом случае выполняют на заводе. В зависимости от возможностей завод может поставлять как профили определенного постоянного типоразмера, так и профили, не требующие последующей резки. В первом случае на стройплощадке необходимо иметь либо отрезной станок, либо, что более мобильно, но менее производительно, углошлифовальную машинку (болгарку). Такой инструмент обычно имеет электропривод. Во втором случае в отрезном инструменте нет необходимости.
Следующая операция – образование отверстий – требует повышенного внимания, так как низкая точность или ошибки в разметке могут привести к невозможности монтажа балки ЛСТК. Для данной операции на строительной площадке возможно использовать следующие инструменты и станки: ручная электродрель; портативный сверлильный станок; ручной перфоратор; стационарный перфоратор. Ручная электродрель обладает одним несомненным достоинством – низкой ценой. Однако рекомендовать такой инструмент можно только для изготовления единичных экземпляров элементов ЛСТК. Высокая трудоемкость, низкая производительность, низкая точность выполнения работ могут себя оправдать лишь в особых условиях (например, в особо удаленных районах при недоступности другого инструмента).
Сверлильный станок, дооборудованный простой направляющей, вполне можно задействовать при небольших объемах выполнения работ. Производительность ограничивает лишь необходимость периодической смены сверл и их заточки. Электропресс-перфоратор – механизированный инструмент, позволяющий с высокой скоростью и точностью продавливать отверстия в металлических профилях.
Технология изготовления элементов ЛСТК в заводских условиях
Технология изготовления металлоконструкций быстровозводимых зданий в заводских условиях будет зависеть от планируемого объема выпускаемой продукции ЛСТК. Возможна организация производства как при наличии профилегибочной линии, так и при её отсутствии. При небольших объемах изготовления ЛСТК возможно применение отрезных и сверлильных станков, стационарных пресс-перфораторов.
При наличии непосредственно на заводе профилегибочной линии резку профиля необходимых размеров рационально осуществлять на самой линии. Если же объем производства значителен, то возможности по автоматизации производственного процесса весьма широки: автоматическая резка профиля по заданной программе, автоматизированное образование отверстий на ленте-заготовке с помощью штампа, автоматическая подача готовых профилей к месту монтажа. Отсутствие вспомогательных деталей позволяет внедрить поточную линию с минимальным участием персонала. Возможна автоматизация и такого процесса, как установка и натяжение высокопрочных болтов, однако для этого необходимо применение роботизированной техники, что, безусловно, требует особого обоснования.
Перевозка готовых конструкций к месту монтажа производится разукрупненно, россыпью элементов, складываемых компактно в несколько ярусов. Для предохранения конструкций от повреждения в местах контакта необходимо устанавливать деревянные или пластиковые прокладки и ограничители. Автомобилем, позволяющим перевозить балки длиной 9 или 12 м, таким образом можно перевезти конструкции для покрытия площадью 400-600 м2 одним рейсом. Возможно применение железнодорожного транспорта, принципы транспортировки аналогичны.
Комбинированная технология изготовления элементов ЛСТК
При такой технологии операции по изготовлению С-образного профиля и профилированного настила, включая его разрезку и образование отверстий, производят в заводских условиях. При этом каждая деталь получает полную готовность к монтажу. После изготовления необходимого ассортимента профилей ЛСТК производится их упаковка и доставка в пакетах на строительную площадку, после чего осуществляется монтаж металлической конструкции быстровозводимого здания.
При такой организации обнаруживаются следующие возможности:
- наиболее трудоемкие операции выполняются в заводских условиях при оптимальном сочетании ручного и механизированного труда, при этом обеспечивается наибольшая точность изготовления,
- перевозку конструкций к месту монтажа осуществляют в пакетах, что позволяет рационально использовать полезный объем грузового транспорта,
- применение электроинструмента при монтаже конструкций быстровозводимых зданий сведено до одного-двух наименований, потребляющих низкое количество энергии, что позволяет применять портативные электростанции при отсутствии электричества на объекте строительства,
- в условиях снегопада или дождя для создания приемлемых условий монтажа, при необходимости, устраивают навес.
Для монтажа ферм предусматриваются грузоподъемные механизмы. Благодаря низкой массе ферм (до 1000 кг) для монтажа достаточно легких автомобильных кранов и также возможно применение грузовых автомобилей, оснащенных стрелой для разгрузки-погрузки, если их характеристики приемлемы.
Металлоконструкции быстровозводимых зданий, при надлежащем проектировании и использовании технологии ЛСТК просты в изготовлении, транспортировке и монтаже. Производство возможно в любых условиях и возможностях предприятия. Массовое изготовление требует минимальных капиталовложений и производственных площадей, реализация поточного производства с внедрением новейших технологий в современных экономических реалиях позволяет окупить вложенные средства в минимальные сроки по сравнению с другими производствами, причем оснащенность предприятия можно повышать по мере повышения объемов выпуска. Все это снижает конечную стоимость погонного метра профиля, а значит снижает затраты на строительства для потребителя. Строить из ЛСТК быстровозводимые здания сегодня очень выгодно.