Мартин Симеонов

Металната конструкция – винаги модерна и съвременна

Първите метални сгради се появяват в края на 19 век. От позиция на времето, конструкциите от стомана са най-младия тип конструкции, които се използват в областта на строителството. С появата им се постига бум в строителната индустрия и не е случайно, че едни от най – забележителните архитектурни постижения са постигнати с използването на стомана. Стоманата притежава изключителни качества като строителен материал и това я прави един от най-предпочитаните материали в днешни дни. Широко приложение има при строителството на промишлени и обществени сгради, индустриални и инфраструктурни съоръжения.

Защо се наложи стоманата като един от най - използваните материали в строителството?
Стоманата е винаги съвременна и модерна. Тя осигурява безброй възможности. Предлага свобода за модерен архитектурен дизайн на архитектите, позволява преодоляването на големи подпорни разстояния и създаването на големи отворени площи.

От икономическа гледна точка стоманените конструкции се отличават с бързо и лесно производство и монтаж. Процесите са сухи и не зависят от атмосферните условия. Друго основно предимство е бързото напредване на технологиите за CAD/KAM проектиране, което снижава значително разходите за производство и монтаж. Това което прави металната конструкция несравнима с другите видове конструкции е лесния и бърз демонтаж и възможностите за рециклиране. Това качество я прави природосъобразна и не вреди на околната среда. При работа с метални конструкции имаме ниско ниво на замърсяване на околната среда.

От техническа гледна точка трябва да се отбележи здравината на стоманата като материал и способността и да се комбинира с други материали. Тя позволява постигане на високо ниво на устойчивост при земетръс.

Разбира се стоманите имат и своите недостатъци, които задължително трябва да се знаят при използване на този тип конструкция.

Корозията на метала е един от основните недостатъци. С течение на времето стоманите корозират и се намаляват техните експлоатационни показатели. В тази насока се разви цял раздел от химическата индустрия, която създава материали за защита на металите от корозия. Създават се нови технологии за горещо и студено поциковане, епоксидните двукомпонентни покрития, бои и лакове.

Пожароустойчивостта е другата ахилесова пета на металната конструкция. В тази посока са приети много тежки нормативни актове за издръжливост на стоманата и металните конструкции, което налага значително повишаване на разходите за пожарозащита.

Като говорим за метална конструкция и приложението и в строителството, задължително тряба да се запознаем и с правилата за проектиране, производство и монтаж.Тази тематика е доста професионална и касае само определен тип специалисти. Динамиката на развитие на този тип конструкция ни кара да се спрем по – подробно на тази тема и да Ви запознаем с най-новите основни правила и изисквания при проектиране и изпълнение.

Съдържание:

 
 
 

01 Правила за одобрение на материалите (компонентите) за производство на метална конструкция.

Повечето положителни неща, които се случват в България са благодарение на синхронизирането на нашите стандарти с европейските. Един от тези синхронизирани стандарти е БДС EN 1090 – Оценка на съответствието на компонентите. Този стандарт е синхронизиран с европейския стандарт за проектиране и призводство на метални конструкции. Всички съставните материали (метални продукти, закрепващи елементи, заваръчни консумативи и т.н.), които се влагат в металната конструкция трябва да са одобени и оценени съгласно този стандарт.

Този стандарт е развит в три части:

  • БДС EN 1090-1 Част 1: Изисквания за оценяване на съответствието на конструктивни компоненти
  • БДС EN 1090-2 Част 2: Технически изисквания за стоманени конструкции
  • БДС EN 1090-3 Част 3: Технически изисквания за конструкции от алуминиеви сплави

При проектирането, проектантите трябва да се съобразяват със стандарт БДС EN 1090 и проектната документация трябва да съдържа техническите изисквания за съставните продукти и изработването на продукти, влагани в металната конструкция. Съставните материали (метални продукти, закрепващи елементи, заваръчни консумативи и т.н.), които се влагат в металната конструкция трябва да са одобени и оценени съгласно този стандарт. Проектантът трябва да определи клас на изпълнение (от ЕХС 1 до ЕХС 4 ). Класът може да се отнася до цялата конструкция, за част от нея или за отделен компонент. За дадена конструкция може да се използват няколко класа на изпълнение. Когато не е посочен класът на изпълнение, минималния клас е ЕХС 2.

02 Стандарти за проектиране. Технически спецификации

Проектирането на стоманените конструкции се извършва съгласно Еврокод 3 и Еврокод 4 Проектиране на стоманени кострукции в съответствие със стандарт БДС EN 1193 (всички части) и БДС EN 1194 (всички части). Стандартите за проектиране на стоманени конструкции могат да се разделят на две части.

Проектиране на самостоятелни стоманени кострукци и проектиране на комбинирани конструкции стоманобетон и метал.

Проектиране на стоманени конструкции

  • 1/ Еврокод 3: БДС EN 1993-1 Част 1 : Проектиране на сгради
  • 2 /Еврокод 3: БДС EN 1993-2 Част 2 : Проектиране на стоманени мостове
  • 3/ Еврокод 3: БДС EN 1993-3 Част 3 : Проектиране на кули, мачти и комини
  • 4/ Еврокод 3: БДС EN 1993-4 Част 4 : Силози
  • 5 /Еврокод 3: БДС EN 1993-5 Част 5 : Пилоти
  • 6/ Еврокод 3: БДС EN 1993-6 Част 6 : Подкранови конструкции

Проектиране комбинирани конструкции – стоманобетон и метал

  • Еврокод4: БДС EN 1994-1 Част 1 : Общи правила и правила за сгради
  • Еврокод4: БДС EN 1994-2 Част 2 : Проектиране срещу въздействие от пожар
  • Еврокод4: БДС EN 1994-3 Част 3 : Проектиране на мостове

Подробности за тези стандарти могат се намерят в специализираните сайтове БИС.

03 Нормативи за производство и монтаж

При производството на металните конструкции, всички производители трябва да притежават валиден сертификат за съответствие на производствен контрол съгласно БДС EN 1090. Този сертификат се издава на производителите (предприятието) от нотифициран орган (нотифициран пред Европейската комисия). Много важно е да се знае, че Производителят е длъжен да издаде декларация за съответствие на металната конструкция. Тази декларация трябва да е изготвена на база техническа документация и в съответствие с членове 4 и 6 на Регламент (ЕС) № 305/2011. След съставяне на декларация за експлотационните покзатели, производителят нанася маркировката СЕ в съответсвие с членове 8 и 9 на Регламент (ЕС) № 305/2011. Проектантът е длъжен да извършва приемане на заводското производство на място.

Ще се спрем на две много важни съпътстващи дейности по защита на метала.

Пясъкоструене Един от голените недостатъци на металната конструкция е корозията. Често преди обработката метала е престоял под влиянието на атмосферни условия и това е довело до появата на ръжда. Ползването на метала в този вид, преди отстраняването на ръждата и последващата обработка е забранено. Ето защо е необходимо да се обърне внимание на един важен детайл, песъкоструене на метала в заводски условия. Разбира се за това всеки производител на метална конструкция има решение на този проблем. Основната метална конструкция се песъкоструи и защитава до степен съгласно нормативите. Конструкцията се защитава с антикорозионно грундиращо покритие един слой с дебелина 80 mm s.f. и горен слой, който се полага по време на монтажа с дебелина 40 mm s.f.) Общата минимална дебелина на антикорозионната защита трябва да е 120 mm.

Поцинковане Галванизирането (поцинковане) на конструкция се изпълнява по два начина. Единият начин е горещо поцинковане на профилите. Обикновено това са конструкции на болтови връзки, подложени непрекъснато на атмосферни влияния. Когато конструкцията се поцинкова, не е необходимо да се защитава предварително с грундиращо покритие. Обикновено конструкцията се подготвя, като готови елементи и се закарва за поцинковане. Не е желателно нарушаване на цинковото покрите при монтажа. В случай, че това се налага се спазват правила за възстановяване на цинковото покритие. Във втория случай конструкцията се защитава с така нареченото студено поцинковане.

Монтаж на метална конструкция

Преди да започне монтажа на метална конструкция трябва да се установи съотвествието на доставената метална конструкция с проекта. За да не се повтаряме ще кажем само, че трява да са налични всички необходими документи за сертифицирането на конструкцията.

Втората стъпка е оразмеряването и проверка на заложените анкериращи устройства.

Третата съпка е монтажа. При монтажа на металните конструкции изпълнителите трябва да се съобразяват със следното основно правило. Първо се монтира основната носеща конструкция, която обхваща монтажа на крайни и междинни рамки, противоветрови връзки, стабилизиращи системи.

След монтажа на основната конструкция се монтира така наречената вторична конструкция. Тази конструкция се изпълнява от по – леки профили и служи за подконструкция на покрива и фасадите.

При приемане на металната конструкция се спазват всички правила и допуски за монтаж на металната конструкция и се подписват документи съгласно наредба №3. Основен документ за приемане на основна стоманена носеща конструкция е Акт обр.№ 14. С този документ се счита, че конструкцията е приета.