4647

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Кочетова, Н.В. Савина

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и практическим занятиям по дисциплине «Технология изготовления строительных конструкций» для обучающихся по направлению подготовки

08.03.01Строительство, направленность (профиль) Промышленное

игражданское строительство

Нижний Новгород

2022

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Е.А. Кочетова, Н.В. Савина

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и практическим занятиям по дисциплине «Технология изготовления строительных конструкций» для обучающихся по направлению подготовки

08.03.01Строительство, направленность (профиль) Промышленное

игражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

УДК 693.8+691.7 (075.8)

Кочетова, Е. А., Савина Н.В. Технология изготовления строительных конструкций: учебно-методическое пособие / Е. А. Кочетова, Н. В. Савина ; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 13 с. : – Текст : электронный.

Приведены цели освоения учебной дисциплины «Технология изготовления строительных конструкций» и содержание курса лекций и практических занятий. Даны рекомендации по их изучению и проведению практических занятий.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Промышленное и гражданское строительство.

.

© Е.А. Кочетова, 2022 © Н.В. Савина, 2022 © ННГАСУ, 2022.

3

1. Цели освоения учебной дисциплины

Целями освоения учебной дисциплины «Технология изготовления строительных конструкций» являются:

1) ознакомление студентов с принципами и особенностями технологии изготовления металлических конструкций:

-сортаментом и материалами, применяемыми при их изготовлении;

-правкой листа и профиля, разметкой и наметкой;

-механической, кислородной, плазменной и лазерной резкой;

-методами сварки и сборки металлоконструкций;

-отделочными операциями: образованием монтажных отверстий,

-фрезерованием торцевых плоскостей,

-общей и контрольной сборками,

-грунтовкой и окраской конструкций.

2) ознакомление студентов с принципами и особенностями технологии изготовления железобетонных конструкций:

-сортаментом и материалами, применяемыми при их изготовлении;

-технологией изготовления монолитных железобетонных фундаментов в условиях строительной площадки;

-технологией изготовления монолитных железобетонных колонн в условиях строительной площадки;

-технологией изготовления монолитных железобетонных перекрытий в условиях строительной площадки;

-технологией изготовления сборных железобетонных конструкций (фундаментов,

перемычек, многопустотных плит перекрытия и др.) в заводских условиях; - технологией изготовления монолитных железобетонных конструкций зданий в

Нижнем Новгороде в условиях строительной площадки: опалубочными, арматурными и бетонными работами.

Содержание курса лекций

Курс лекций по учебной дисциплине «Технология изготовления строительных конструкций» разделен на два блока.

Первый блок «Технология изготовления металлических конструкций» включает следующие разделы:

- Особенности технологии изготовления металлических конструкций;

4

-Сортамент и материалы, применяемые при изготовлении металлических конструкций;

-Технологическая структура цехов, технологические и транспортные схемы заводов

МК;

-Правка листа и профиля. Отчистка и консервация металла;

-Разметка и наметка. Механическая, кислородная и другие способы резки металла;

-Образование отверстий. Гибка профиля. Сборка металлических конструкций. Сварка

иклепка конструкций;

-Отделочные операции. Общая и контрольная сборки металлических конструкций.

Грунтовка и окраска;

-Особенности технологии изготовления конструкций из алюминиевых сплавов;

-Заводы металлических конструкций. Специализация заводов. Типизация МК.

Второй блок «Технология изготовления железобетонных конструкций» включает

следующие разделы:

-особенности технологии изготовления железобетонных конструкций;

-сортамент и материалы, применяемые при их изготовлении;

-технология изготовления монолитных железобетонных фундаментов в условиях строительной площадки;

-технология изготовления монолитных железобетонных колонн в условиях строительной площадки;

-технология изготовления монолитных железобетонных перекрытий в условиях строительной площадки;

-технология изготовления сборных железобетонных конструкций (фундаментов,

перемычек, многопустотных плит перекрытия и др.) в заводских условиях; - особенности технологии изготовления монолитных железобетонных конструкций

зданий в Нижнем Новгороде в условиях строительной площадки: опалубочные, арматурные и бетонные работы.

2.1 Первый блок «Технология изготовления металлических конструкций»

2.1.1 Особенности технологии изготовления металлических конструкций

Отмечены такие достоинства МК, как надежность работы, малая масса,

непроницаемость и индустриальность изготовления. Выделены недостатки МК (коррозия и незначительная огнестойкость). Определены понятие технологии и критерии её оптимальности. Выделены преимущества сварных МК: снижение веса конструкций и трудоемкости их изготовления; технологичность изготовления, отсутствие остаточных деформаций при эксплуатации.

5

2.1.2Сортамент и материалы, применяемые при изготовлении МК

Отмечена область использования металла в строительной индустрии. Определены требования, которые необходимо соблюдать при проектировании МК; сортамент проката:

листовой (лист, полоса, рифленый, просечно-вытяжной), сортовой (круг, квадрат,

шестигранник), фасонный (уголок, тавр, двутавр, балка), трубы, холодногнутые профили;

профили из алюминиевых сплавов. Рассмотрены стали, применяемые для изготовления МК;

определена область использования сталей обычной, повышенной и высокой прочности. Особо выделены алюминиевые сплавы: их достоинства и недостатки, область использования.

2.1.3. Технологическая структура цехов, технологические и транспортные схемы

заводов МК

Рассмотрена технологическая структура цехов основного производства на заводах МК. (цех подготовки металла со складом, цех обработки деталей со складом полуфабрикатов,

сборочно-сварочный цех, малярно-погрузочный цех со складом готовой продукции). Описаны технологические операции, используемое оборудование всех цехов. Определена необходимость создания на заводах вспомогательных (транспортный цех, ремонтные цехи,

склады применяемых материалов) и подсобных (кислородная и ацетиленовая станции,

компрессорная станция, котельная) производств.

Рассмотрены технологические и транспортные схемы заводов МК в зависимости от направлений технологического потока и движения мостовых кранов. Описаны достоинства и недостатки всех схем.

2.1.4. Правка листа и профиля. Очистка и консервация металла

Рассмотрены виды деформации листа и профиля, особенности и ограничения, причины их появления. Обоснована необходимость проведения правки. Рекомендованы способы правки: правка изгибом в холодном состоянии, правка растяжением, термическая правка,

термомеханическая правка. Описаны сущность и особенности технологии правки,

используемое оборудование.

Показано, что надежной защитой МК от коррозии является их окрашивание.

Рассмотрены способы очистки – химический (травлением) и механический; их особенности,

достоинства и ограничения. Определены критерии при выборе способа очистки. Обоснована необходимость консервации проката и выработаны требования, предъявляемые к материалу для консервации. Доказано, что таким требованиям отвечает фосфат. Описаны сущность и способы фосфатирования.

6

2.1.5. Разметка и наметка. Механическая, кислородная и другие способы резки

металла

Рассмотрены процессы разметки и наметки. Описаны сущность, назначение,

возможности, отличия, область использования. Отмечена зависимость точности и качества деталей от точности изготовления шаблона, учета технологических припусков на усадку после сварки, на фрезерование торцев, на строгание кромок. Указаны инструмент и приспособления для разметки и наметки.

Отмечено, что резка металла – одна из основных технологических операций и выбор способа резки зависит от металла, требуемой точности и размеров деталей. Описаны сущность механической резки, качество среза деталей, применяемые оборудование и инструмент.

Отмечены преимущества кислородной резки в сравнении с механической. Рассмотрены способы кислородной резки (ручным резаком, переносными и стационарными газорезательными машинами), область их применения, параметры режима резки. Описаны сущность, возможности, область использования, достоинства и недостатки лазерной,

плазменной и гидроабразивной резки.

2.1.6. Образование отверстий. Гибка профиля. Сборка металлических

конструкций. Сварка и клепка конструкций.

Описаны способы образования отверстий: сверление, пробивка (продавливание),

расточка, механическая вырезка, газовая и лазерная резка. Определены ограничения,

применяемое оборудование и инструмент при сверлении отверстий. Определена область сверления отверстий по кондуктору, пакетом по шаблону, по наметке. Рекомендованы материалы для изготовления инструмента. Рассмотрены возможности пробивки и других способов образования отверстий, используемое оборудование и инструмент.

Показано широкое использование холодной гибки при изготовлении трубопроводов,

резервуаров, бункеров, гнутых профилей в строительстве. Отмечено, что изготовление цилиндрических, конических, сферических деталей и кольцевая гибка профиля производятся на листогибочных вальцах, гнутые профили – на кромкогибочных прессах.

Рассмотрены проблемы механизации работ на заводах МК, даны рекомендации по созданию поточных линий, сочетающих две и более технологических операций (правка, резка,

образование отверстий и др.). Намечены пути повышения уровня механизации и автоматизации работ на заводах МК.

Отмечена значимость сборки при изготовлении МК (30% трудоемкости). Описаны сущность процесса сборки, организация рабочих мест в сборо-сварочных цехах, инструмент и инвентарные приспособления для сварки. Рассмотрены методы сборки различных МК.

7

Показано, что в строительной индустрии применяют автоматическую сварку под слоем флюса, полуавтоматическую в среде углекислого газа, электрошлаковую, контактную

(точечную и стыковую), газовую сварки. Отмечены их особенности и ограничения при использовании. Перечислены параметры, составляющие технологический процесс сварки,

которые должны быть учтены.

Уделено внимание клепке конструкций. Определена область использования. Описаны три способа сборки, их достоинства и недостатки. Рассмотрены сущность процесса клепки и контроль качества клепанных конструкций.

2.1.7. Отделочные операции. Общая и контрольная сборки МК. Грунтовка и

окраска

Рассмотрены отделочные операции: образование монтажных отверстий и фрезерование торцевых плоскостей для плотного примыкания элементов друг к другу и для ускорения монтажа. Описаны два способа образования монтажных отверстий, их достоинства и недостатки. Обоснована необходимость фрезерования торцевых плоскостей конструкции,

рекомендовано оборудование.

Подробно рассмотрены общая и контрольная сборки МК, сущность и область их использования.

Обоснована необходимость грунтовки и окраски конструкций. Описаны способы подготовки поверхности конструкций, методы грунтования, их достоинства и недостатки.

Указано, что должна быть восстановлена маркировка после грунтования.

2.1.8. Особенности технологии изготовления конструкций из алюминиевых

сплавов

Отмечены достоинства и недостатки алюминиевых сплавов, особенности обработки конструкций из алюминиевых сплавов. Описаны сущность и технологические процессы сборки и сварки, сборки и клепки алюминиевых конструкций. Рассмотрены способы защиты конструкций от коррозии: лакирование, анодное или химическое оксидирование, покрытие лаками, полирование и глянцевание.

2.1.9. Заводы металлических конструкций. Специализация заводов. Типизация

МК.

Рассмотрены особенности универсальных и специализированных заводов МК:

номенклатура изделий, технологические возможности оборудования, средства механизации и автоматизации, серийность производства, планировка основных цехов заводов. Уделено внимание типизации проектов и конструктивных элементов; нормализации деталей МК.

Отмечена важность повышения степени заводской готовности МК, превращения процесса

8

возведения в процесс скоростной сборки зданий и сооружений из крупноразмерных

элементов.

2.2 Второй блок «Технология изготовления железобетонных конструкций»

2.2.1. Особенности технологии изготовления железобетонных конструкций.

Рассмотрены преимущества изготовления железобетонных конструкций в условиях современной строительной площадки.

2.2.2. Сортамент и материалы, применяемые при их изготовлении.

Подробно рассмотрены классы арматуры и классы бетона. Их характеристики, сфера возможного использования. Отличие марки от класса бетона. Способы соединения арматуры.

2.2.3. Технология изготовления монолитных железобетонных фундаментов в

условиях строительной площадки.

Подробно рассматриваются опалубочные, арматурные и бетонные работы при возведении монолитного железобетонного фундамента. Классы арматуры и классы бетона,

используемые в современном строительном производстве при изготовлении монолитных железобетонных фундаментов в условиях строительной площадки. Поддерживающие каркасы.

Защитные слои. Виды опалубки. Способы соединения арматуры. Также рассматриваются виды монолитных железобетонных фундаментов и особенности каждого вида при возведении конструкции на строительной площадке. Отмечены преимущества и недостатки каждого вида фундаментов при возведении здания на карстовых грунтах.

2.2.4. Технология изготовления монолитных железобетонных колонн в условиях

строительной площадки.

Подробно рассматриваются опалубочные, арматурные и бетонные работы при возведении монолитных железобетонных колонн. Классы арматуры и классы бетона,

используемые в современном строительном производстве при изготовлении монолитных железобетонных колонн в условиях строительной площадки. Виды опалубки.

Поддерживающие каркасы. Защитные слои. Способы соединения арматуры. Также рассматриваются виды монолитных железобетонных колонн и особенности каждого вида при возведении конструкции на строительной площадке.

2.2.5. Технология изготовления монолитных железобетонных перекрытий в

условиях строительной площадки.

Подробно рассматриваются опалубочные, арматурные и бетонные работы при возведении монолитных железобетонных перекрытий. Классы арматуры и классы бетона,

9

Поддерживающие каркасы. Защитные слои. Способы соединения арматуры. Также рассматриваются виды монолитных железобетонных перекрытий и особенности каждого вида при возведении конструкции на строительной площадке.

2.2.6.Технология изготовления сборных железобетонных конструкций

(фундаментов, перемычек, многопустотных плит перекрытия и др.) в заводских

условиях.

Рассматриваются способы изготовления сборных железобетонных конструкций

методом «в опалубке», поточным методом на конвейере («финская технология»). Особенности

серийного производства.

2.2.7. Особенности технологии изготовления монолитных железобетонных

конструкций зданий в Нижнем Новгороде в условиях строительной площадки:

опалубочные, арматурные и бетонные работы.

На примере современных жилых комплексов, школ и торговых центров Нижнего Новгорода рассматриваются вопросы и особенности технологии изготовления монолитных железобетонных фундаментов, колонн, перекрытий, обвязочных балок, понятие жесткого и шарнирного узла при изготовлении железобетонных конструкций, армирование отверстий в перекрытиях, стенах и диафрагмах жесткости.

3. Содержание практических занятий

Практические занятия позволяют студентам глубже понять и изучить особенности и возможности заводской технологии изготовления строительных конструкций. Практические занятие по учебной дисциплине «Технология изготовления строительных конструкций» разделены на два блока.

Первый блок «Технология изготовления металлических конструкций»

Практические занятия проводятся параллельно с чтением курса лекций с использованием учебного пособия «Технология изготовления металлических конструкций».

Пособие содержит раздел «Теория вопроса», которое начинается с оценки технологичности изготовления МК и включает следующие основные технологические процессы: подготовка исходного металла, разметка и наметка, резка проката, строгание и фрезерование, образование отверстий, гибка листа и профиля, сварка конструкций, группирование деталей по сопроводительным листам, раскрой металла, сборка конструкций.

Практическая часть – студент получает индивидуальное задание-конструктивный элемент для разработки технологии изготовления МК. Задание выполняется в следующей последовательности: