Проектирование металлоконструкций: подготовка КМ и КМД, этапы

Проектирование – это первый и важнейший этап производства любой металлоконструкции. Проект жилого или коммерческого здания, промышленного объекта, заводской постройки всегда базируется на двух составляющих:

  • технологии, по которой изготавливают металлоконструкцию;
  • экономическом расчёте, показывающем, насколько целесообразно применять те или иные стали и сплавы.

Несмотря на то, что в последнее время технологии строительства стремительно развиваются, металлоёмкость зданий, а особенно тяжёлых промышленных объектов, не становится ниже. Ведь такие строения должны иметь повышенную устойчивость, т.к. они воспринимают нагрузки от массы оборудования, машин и механизмов. Прочность каркаса и соединений можно обеспечить только с помощью металла. Именно поэтому от качества подготовки проекта металлоконструкции зависит и целесообразность строительства, и его экономическая эффективность и себестоимость.

Задачи проектирования металлоконструкций

Проект будущей металлоконструкции всегда выполняется по техническому заданию заказчика. Компания вправе применять любые средства и оборудование для составления проекта, но с поправкой на требования ГОСТ и СНиП. Иногда, если проект большой и требует глубокой проработки, приглашаются специализированные организации, имеющие право оказывать подобные услуги. Как правило, это проектные бюро и отделы, различные НИИ, технические отделы при крупных заводах.

Популярность совместного и комплексного подхода к составлению проекта заключается в том, что он позволяет выполнить расчёты с максимальной эффективностью и точностью в сжатые сроки. Для этого используются и собственные наработки производителя, и специальные прикладные программы, и новейшие мировые практики.

Есть и альтернативный вариант: чертежи КМ разрабатываются проектной организацией, а пакет документов КМД передаётся непосредственному производителю. Такой подход тоже допустим. Он имеет свои особенности и преимущества.

В целом задачи проектирования следующие:

  • производство составных элементов будущей металлоконструкции;
  • выбор крепежа, расчёт его потребного количества, комплектация;
  • сборка металлоконструкции на объекте заказчика.

Подробнее остановимся на этапе проектирования.

КМ – разработка чертежей металлоконструкции

При разработке чертежей просчитываются все статические и динамические нагрузки, составляются проектные планы, разрезы и сечения. Главное внимание всегда акцентируют на местах стыковки стальных элементов, выборе типа крепления. Места сопряжения деталей металлоконструкции – самое слабое место. Поэтому приходится делать взвешенный выбор между сваркой, болтовыми соединениями, клёпкой. Крепёж воспринимает высокую нагрузку, отвечает за безопасность строения. 

Также важно увязать архитектурные решения с технологическими, обеспечить устойчивость металлокаркаса. В отдельный раздел комплекта документов КМ входит расчётно-пояснительная записка, содержащая полные данные о нагрузках, силах, действующих на металлоконструкцию, а также требования к качеству стали и сплавов.

Комплект документов КМ разрабатывается проектной организацией. Это определяется условиями договора между заказчиком и исполнителем. В большинстве случаев он содержит в себе 9 разделов:

1. Титульный лист с подписями исполнителя и печатями организации;

2. Общие проектные данные, включая ТЗ заказчика;

3. Расчётные нагрузки на элементы металлоконструкции;

4. Подробную спецификацию применяемого крепежа, сортового металлопроката, используемых сплавов;

5. Исходные данные для выбора и установки фундамента нужного типа;

6. Ведомость составных элементов;

7. Планы, разрезы, сечения, эскизы, необходимые для правильной сборки;

8. Расчёты усилий и эпюры нагрузок;

9. Расчётно-графическую и пояснительную записку.

Документы КМ – это первый этап проектирования. Он носит общий характер.

КМД – разработка деталировочных чертежей

Название этапа отражает его суть. Каждый чертёж детально прорабатывается, конкретизируется, в него вносится подробная информация, необходимая для точного производства металлоконструкций. На чертёж наносятся допуски и предельные отклонения, квалитеты, шероховатости поверхностей, размеры до десятой или даже сотой доли миллиметра. Также указываются конкретные марки необходимых сталей, типы сортового металлопроката, требования по антикоррозионной защищённости поверхностей. Все эти условия должны строго выполняться на этапе производства.

Одна из главных задач подготовки документов КМД – максимальное приближение проектных решений к типовым, унифицированным. Это позволяет и сократить расход металла, и снизить себестоимость производства. Но все мероприятия должны выполняться без ущерба к прочности и устойчивости будущей металлоконструкции.

Комплект документов КМД включает в себя следующие разделы:

  • Титульную страницу с подписями разработчиков, контролирующего лица, печатями организации-исполнителя;
  • Все данные по проекту, включая исходное ТЗ;
  • Сборочную ведомость;
  • Ведомость крепежа, метизов, болтов, гаек, клёпок;
  • Выборку металла;
  • Монтажные схемы и поэтапную технологию сборки;
  • Сборочные чертежи.

После того, как КМ подготовлены и утверждены, изменения в них не допускаются. В случае оперативной необходимости их можно внести только по согласованию с организацией, выполняющей КМД.

Сегодня для проектирования металлоконструкций всё чаще используется новейшее программное обеспечение, позволяющее получить полную 3D-визуализацию будущего объекта. Эра бумажный чертежей на ватманах и миллиметровой бумаги постепенно уходит в лету. 3D-проектирование – это высокая точность, скорость, безошибочность. Мельчайший элемент огромной металлоконструкции можно рассмотреть в деталях под разными ракурсами. Но, всё же, участие профессиональных проектировщиков необходимо. Их опыт работы позволяет уделить внимание сложным участкам, исключить возможные ошибки при расчётах. Ведь любая металлоконструкция должна быть не только эффективной и функциональной, но, в первую очередь, безопасной.