Стальные конструкции

2.4.9.1 Изготовление конструкций. Основными дефектами стальных конструкций при их изготовлении являются:

– неэквивалентная замена материалов при изготовлении элементов конструкций (замена марки стали, типа электродов, уменьшение сечения элементов);

– изменение проектных размеров конструкции в целом и ее отдельных элементов;

– смещение осей элементов от проектных геометрических центров узлов сопряжений нескольких элементов;

– непрямолинейность элементов;

– отсутствие требуемых зазоров между стыкуемыми элементами;

– уменьшение длины сечения сварных швов, низкое качество сварки, окрашивание швов с неотбитым шлаком;

– подрезки металла несущих элементов при сварке;

– недостаточное стягивание пакетов при болтовых соединениях;

– покрытие металла грунтовкой без очистки от ржавчины;

– дефекты соединений элементов (головок заклепок, болтовых соединений, сварных швов);

– дефекты противокоррозионных покрытий (недостаточная толщина, участки с отсутствием покрытия и т. д.);

– отправка стальных изделий на стройку без огрунтовки.

Стали различаются по многим признакам, в зависимости от их получе-

ния, обработки и использования. Поэтому, если замена стального проката произведена без учета реальных условий изготовления, монтажа и эксплуатации конструкций (например, в условиях воздействия высоких положительных и низких отрицательных температур или динамического воздействия), то элементы конструкций могут разрушиться.

Замена прокатных профилей, предусмотренных проектом, с нарушени-

ем проектных требований к значениям площади, радиуса инерции, момента сопротивления, момента инерции поперечного сечения и к марке стали может привести к тому, что стальной элемент и конструкция в целом могут иметь недостаточную несущую способность, повышенную деформа-тивность.

Изменение марки электрода приводит к нерасчетной работе сварного шва. При этом изменяется прочность самого сварного шва, а также контактной зоны основного металла и сварного шва.

Низкое качество стали и нарушения технологии сварки элементов могут вызвать появление местных (в области сварного шва) и общих разрушений стальных конструкций.

Изменение проектных размеров конструкции ведет к изменению расчетной схемы и работы конструкции. Изменяются и расстояния между узлами, а заготовки элементов оказываются короче или длиннее необходимых. В связи с этим могут стать недостаточными размеры фасонок, длина сварных швов соединений, уменьшенными или недопустимо увеличенными зазоры между стыкуемыми элементами. Если элементы фермы в сварных узлах приближаются друг к другу больше, чем это предусмотрено нормами, то из-за теплового воздействия сварки в фасонках возникает нерасчетное напряженное состояние вплоть до образования трещин. Слишком большие расстояния между элементами фермы в сварном узле приводят к потере устойчивости фасонки у сжатого элемента.

Смещение осей элементов от центров узлов конструкции вызывает появление дополнительных усилий в элементах и изгибающих моментов в узлах.

Установка в конструкциях погнутых элементов резко снижает прочность как самого элемента, так и конструкции в целом.

Подрезки металла при сварке образуют концентраторы напряжений, что снижает несущую способность стальных конструкций.

Недостаточное стягивание пакета при использовании болтового соединения ухудшает работу болтов и снижает силы трения между элементами пакета, что уменьшает несущую способность соединения.

Огрунтовка стальных конструкций без очистки от ржавчины приводит к ее недостаточному сцеплению с металлом и отслаиванию, ускоряя развитие коррозионных процессов в металле.

Неправильные строповка и складирование стальных конструкций приводят к появлению дефектов в виде местных и общих деформаций.

2.4.9.2 Монтаж конструкций. К распространенным дефектам монтажа стальных конструкций можно отнести:

– нарушение последовательности монтажа элементов;

– неточную подгонку и неправильное соединение элементов в монтажных узлах;

– смещение конструкций с проектных отметок и осей;

– отсутствие элемента конструкции или соединения;

– повреждение элементов конструкций при монтаже (искривление, коробление, вмятины и т. п.).

Нарушение требуемой последовательности монтажа стальных конструкций, связанное с установкой временных или постоянных связей, может затруднить стыковку элементов каркаса и покрытия, привести к потере устойчивости отдельных элементов и к обрушению конструкций еще в период монтажа. Связи должны монтироваться одновременно с другими элементами каркаса в порядке, предусмотренном проектом. Нарушение порядка монтажа связей снижает пространственную жесткость здания и отдельных его элементов в период монтажа и сказывается при его эксплуатации.

Неточная подгонка и неправильное соединение элементов в монтажных стыках, выраженные в неполной постановке всех соединительных элементов, недостаточных размерах (по длине и сечению) монтажных швов, несовпадении осей стыкуемых элементов и других отступлениях от проекта, приводит к снижению несущей способности стыков и могут вызвать аварию здания.

Смещение конструкций с проектных осей затрудняет или делает невозможной стыковку элементов друг с другом, вызывает появление дополнительных усилий в них. Последствия смещения стальных конструкций с осей аналогичны отмеченным для железобетонных конструкций.

Неправильная строповка конструкций при монтаже может привести к потере устойчивости отдельных сжатых элементов и их местному изгибу.

Заделка в кладку опорного узла и стойки при опирании стальных ферм на кирпичные стены затрудняет или делает невозможным контроль состояния узла фермы и создает благоприятные условия для активной коррозии металла, заделанного в стену.