Підкранові балки й ступінчасті колони: допуски на виготовлення й контроль

Для яких конструкцій ці орієнтири

Цифри в статті належать до типового вирішення, яке склалося для одноповерхових виробничих будівель з мостовими електричними кранами загального призначення вантажопідйомністю до 50 т. Балки: розрізні зварні двотаврові з трьох листів, проліт 6 і 12 м, легкий, середній і важкий режими роботи кранів. Колони: ступінчасті зварні з суцільностінчастою надкрановою частиною і решітчастою підкрановою; будівлі заввишки від 10,8 до 18 м, прольоти 18–36 м, один ярус кранів.

Розрахункова температура зовнішнього повітря для таких рішень доходить до мінус 65 °C, сейсмічність — до 9 балів. Для будівель із середньоагресивними середовищами крок колон беруть не менше 12 м, а зовнішню гілку колон — лише швелерного перерізу.

Це орієнтири, а не вимоги чинної норми. Для кранів вантажопідйомністю понад 50 т, інших прольотів, коробчастих балок чи нетипових колон допуски задає проєкт, а чинні документи подано наприкінці статті. Про те, що вимагати від виготовлення будь-якої конструкції, див. контроль якості металоконструкцій.

Підкранова балка: що вимагають до виготовлення

Балки бувають рядові та кінцеві, що примикають до торців будівлі й температурних швів. Складаються вони з верхнього й нижнього поясів, стінки, ребер жорсткості й опорних ребер. Усі деталі виготовляють за кресленнями КМД.

Поясні шви виконують автоматичним зварюванням із плавним переходом до основного металу. У швах, що з’єднують верхній пояс зі стінкою, потрібен повний провар стінки на всю товщину. Усі шви безперервні. Заводські стики листів поясів і стінки роблять стиком без накладок і двобічним зварюванням; одностороннє допускається лише з підварюванням кореня. Поверхню стикових швів у поясах зачищають урівень з основним металом, а зачистку можна обмежити місцями, де ляже кранова рейка і де пояс з’єднується зі стінкою.

Кромки поясів після машинного кисневого різання не повинні мати нерівностей більше 0,3 мм. Торець опорного ребра обробляють механічно. Балки ґрунтують і фарбують.

Допуски балки: лінійні розміри

Усі відхилення в міліметрах. Вони стосуються номінальних розмірів за кресленням: довжина балки визначається між зовнішніми гранями опорних ребер, висота — від зовнішньої грані верхнього пояса до торця опорного ребра.

Допуски балки: форма й положення поверхонь

Тут обмежують те, що не видно на розмірному ланцюжку, але що ламає роботу вузла: прямолінійність поясів, перпендикулярність, угнутість стінки. Саме ці параметри визначають, як ляже кранова колія і як лягає опорне ребро на колону.

Ступінчаста колона: будова й вимоги

Колони бувають двох видів: з однобічною підкрановою сходинкою для крайнього ряду і з двобічною для середнього. Кожен вид виготовляють у двох виконаннях: для будівель без проходів уздовж кранових шляхів і з проходами. У колон середнього ряду з проходами надкранова частина зміщена відносно поздовжньої розбивочної осі, щоб було місце для проходу з одного боку.

Надкранова частина й гілки підкранової мають двотавровий переріз, решітка підкранової частини — двоплощинна з одиночних кутиків. Для зовнішньої гілки колон крайнього ряду допускається швелер. Торці надкранової й підкранової частин і верхню площину плит баз обробляють механічно за вказівками креслення, шорсткість там задають особливо.

Зварювання виконують автоматичне й напівавтоматичне; ручне допускається для монтажних з’єднань. До плит баз приварюють планки з отворами для спеціальних анкерних болтів, якими колону вивіряють і закріплюють у проєктному положенні перед підливкою бетону. На базах накернюють ризики, потрібні для встановлення. Колони ґрунтують і фарбують.

Допуски колони: лінійні розміри

Відхилення в міліметрах, обидва знаки. Дві останні групи рядків відносяться до стиків надкранової й підкранової частин, де отвори й зазори вирішують, чи зійдеться колона на монтажі.

Допуски колони: форма й положення поверхонь

Розмір, до якого прив’язано допуск, — довжина елемента (для прямолінійності), розмір перерізу (для торців) чи ширина полиці. Допуски на торці суворі, бо торець працює на передачу зусилля, і неперпендикулярність дає нерівномірний контакт у стику.

Допуски після монтажу

Монтаж на об’єкті виконує партнерська будівельна компанія, але проєктувальник і замовник мають знати, до чого готується колона. Орієнтири для змонтованих колон: відмітка верху плити бази ±1,5 мм; взаємне зміщення плит баз по вертикалі 0,6 мм при розмірі до 1000 мм, 0,8 мм для 1000–1500 мм і 1,3 мм для більших; нахил плити бази 0,2 мм при розмірі до 250 мм, 0,3 мм для 250–500 мм, 0,5 мм для понад 500 мм; зміщення осей гілок підкранової частини відносно розбивочних осей унизу 5 мм; відхилення колони від вертикалі у верхньому перерізі 15 мм.

Ці числа показують, навіщо на заводі стільки уваги базам. Кожна десята частка міліметра, зайнята відхиленням бази, потім розкладається на вертикальність усієї колони.

Що перевіряють на заводі

Контроль лінійних розмірів, форми й положення поверхонь, якості зварних з’єднань і підготовки поверхні під захисні покриття виконують до ґрунтування. Після ґрунтування вже не виміряєш так, як треба. Розміри перевіряють універсальними засобами: рулетками, штангенциркулями, косинцями, шаблонами, лінійками.

Балки приймає технічний контроль виробника поштучно. Зварні шви колон перевіряють зовнішнім оглядом і вимірюванням усіх швів. Стикові шви, що з’єднують надкранову частину колони з підкрановою, додатково контролюють ультразвуком на першій і на кожній двадцять п’ятій колоні; радіографічний контроль ми не виконуємо — якщо проєкт його вимагає, повідомте на етапі запиту. Якщо колони постачають частинами, першу і кожну десяту колони збирають контрольно, щоб переконатися, що отвори й торці сходяться.

Для колон середнього ряду на збірку виготовляють шаблон: один на двадцять колон, але не менше двох.

Комплектність, маркування, зберігання

Балки й колони постачають комплектно. До комплекту балок входять монтажні прокладки завтовшки 6 мм (за кількістю балок) і технічна документація. Балки для середнього ряду колон постачають блоками з двох балок, з’єднаних гальмовим пристроєм по верхньому поясу, з вертикальними в’язями на час транспортування. До комплекту колон входять відправні елементи (надкранові й підкранові частини), анкерні планки по 4 шт. і плити баз по 2 шт. на колону та шаблони. Плити баз можна відправити окремо раніше.

На кожній балці й на кожному відправному елементі колони наносять незмивною фарбою номер замовлення, номер креслення КМД і умовне позначення за КМД із порядковим номером виготовлення. На балці знаки ставлять на зовнішньому боці опорного ребра вище монтажної прокладки і на зовнішньому боці нижнього пояса посередині. На колоні — у двох місцях на кожній частині, на плиті бази — на обробленій площині.

Під час перевезення й зберігання балки й колони кладуть на дерев’яні підкладки: не тонші за 50 мм при перевезенні й не тонші за 150 мм при зберіганні, з прокладками не тонше 25 мм, довшими за габарит опирання щонайменше на 100 мм. Штабель балок заввишки до 2,3 м, колон до 2 м. Монтажні прокладки з’єднують з опорними ребрами тимчасовими болтами.

Що вказати на кресленні КМД

Проєктувальник бере допуски з чинних документів, але на кресленні їх треба зв’язати з конкретною конструкцією. Мінімальний перелік: розрахункова температура й клас сталі; режим роботи кранів і вантажопідйомність; позначення зварних швів із характером (стик, кутовий, повний провар) і вимога до контролю; які торці та площини плит баз обробляють механічно і яка шорсткість; координати й допуски отворів під кріплення рейок, гальмових конструкцій, анкерних планок; чи потрібна контрольна збірка та шаблони; вимоги до покриття.

Окремо вказують, що вважати базою для вимірювання, і якщо вимоги жорсткіші за типові, це має бути прописано, а не мається на увазі. Про сталь для таких конструкцій див. вибір марки сталі. Креслення КМ і КМД розробляємо ми: проєктування КМ і КМД; балки й колони за кресленнями замовника виготовляємо: виготовлення металоконструкцій. Якщо балки вже в експлуатації і треба оцінити рейкову колію чи стан вузлів, це технічне обстеження.

Нормативи й чинність

Розрахунок і конструювання підкранових балок і колон виконують за ДБН В.2.6-198:2014 «Сталеві конструкції. Норми проектування» (діючий; редакція зі Зміною № 1 від 2022 року). Вимоги до виконання сталевих конструкцій, допуски на геометрію та порядок контролю містить ДСТУ EN 1090-2:2019 «Виконання сталевих та алюмінієвих конструкцій. Частина 2. Технічні вимоги до сталевих конструкцій» (діє з 01.07.2020). Граничні прогини балок кранових шляхів і горизонтальні прогини колон від кранових навантажень див. у статті про граничні прогини й переміщення.

Чинність і чинна редакція кожного з цих документів потребують перевірки. Значення допусків у таблицях цієї статті — орієнтири для типових конструкцій, склалися в практиці виготовлення; для конкретного об’єкта допуски й класи точності встановлює проєкт, і їх треба звіряти з чинним документом, а не з цією статтею.