Автоматические спецификации КМД

Разработка чертежей КМД. Общие положения.

При разработке рабочих деталировочных чертежей стальных конструкций (чертежей КМД) конструкторы решают значитель­ное количество вопросов, которые могут быть объединены в три группы: 1) обеспечение тех­нологичности конструкций; 2) обеспечение их надежности и долговечности; 3) оформление чертежей КМД. Основы решения этих вопро­сов закладываются в проектных организациях на стадии выполнения чертежей КМ.

Непосредственному выполнению черте­жей КМД на заводе предшествует подготови­тельная работа: знакомство с чертежами КМ и подготовка документов, необходимых для заключения с заказчиком договора - ве­домости конструкций, подлежащих изготовле­нию, и дополнительных технических требова­ний .

В процессе просмотра чертежей КМ уста­навливают основные положения технологии изготовления конструкций: членение на отпра­вочные элементы, порядок и методы изготов­ления деталей, сборки и сварки, способы обра­зования монтажных отверстий, объемы общих и контрольных сборок, назначение материалов для защиты конструкций от коррозии и мето­дов контроля качества изготовления.

Основные положения технологии изготов­ления устанавливают, руководствуясь СНиП Ш-18-75 «Правила производства и приемки работ. Металлические конструкции», а также «Инструкцией по членению стальных конст­рукций на отправочные элементы и их ком­плектности» Минмонтажспецстроя СССР с не­которой корректировкой, вытекающей из ре­альных условий завода-изготовителя.

Дополнительные технические требования (ДТТ) согласовываются заказчиком (органи­зацией, монтирующей конструкции) и заво­дом. В ДТТ указывают основные положения технологии изготовления конструкций, сущест­венные для заказчика (членение на отправоч­ные марки, способ установки колонн здания на фундаменты, тип монтажных соединений и т. п.), а также тип и места установки стяжных приспособлений, скоб для подмостей, деталей для крепления монтажных кранов и т. п.

После завершения подготовительных работ может быть начато выпол­нение рабочих деталировочных чертежей, т. е. в первую очередь должны быть решены вопро­сы технологичности, после чего переходят к конструированию элементов

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ СТАЛЬНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Технологичной конструкцией следует счи­тать такую, материал и форма которой позво­ляют применять в ходе ее изготовления, транс­портирования и монтажа наиболее производи­тельные способы и приемы. Следовательно, технологичная конструкция требует наимень­ших затрат труда и средств. В процессе работы над технологичностью конструкции приходится решать как техниче­ские, так и экономические вопросы. Заводы металлоконструкций имеют отли­чия в организации производства, разные раз­меры цехов, крановое и технологическое обо­рудование. В равной степени это относится к монтажным организациям. Таким образом, технологичность должна рассматриваться с позиций конкретного завода и конкретной монтажной организации.
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ И ВОЗМОЖНОСТИ МОНТАЖНЫХ ОРГАНИЗАЦИИ

Основную массу строительных конструкций с заводов металлоконструкций до строитель­ных площадок перевозят по железной дороге. Правила перевозки конструкций по железной дороге регламентированы. Для перевозки конструкций используют че­тырехосные платформы или четырехосные по­лувагоны грузоподъемностью 60 т. Имеет место применение шестиосных платформ и полуваго­нов грузоподъемностью 90 т, а также четырех­осных платформ грузоподъемностью 60 т, дли­ной (по осям автосцеп) 20,4 м. В особых случаях конструкции с большими габа­ритными размерами и массой можно перево­зить на трайлерах, имеющих грузоподъем­ность более 100 т.Для удобства перевозки желательно, чтобы конструкция не выходила за пределы бортов платформы или полувагона. Правилами пере­возки грузов по железной дороге разрешается погрузка длинномерных конструкций на одну мерную загрузку платформ. Технические усло­вия предусматривают как общую предельную загрузку платформ, так и предельную загруз­ку отдельных тележек и колесных пар. Смеще­ние центра конструкций с продольной оси платформы не должно превышать 100 мм. Сме­щение с поперечной оси зависит от массы кон­струкций, погруженных на платформу, вида подвижного состава (платформы или полува­гоны) и его типа (числа осей). Возможности монтажных организаций - грузоподъемность кранов, размеры площадок для укрупнительной сборки, схемы сборочных и фиксирующих приспособлений в монтажных стыках конструкций, а также виды скоб и упо­ров для подмостей и кранов - оговаривают в дополнительных технических требованиях, составляемых при согласовании основных по­ложений договора между заказчиком (мон­тажной организацией) и изготовителем конст­рукций (заводом).

РАБОТА КОНСТРУКТОРА НАД ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬЮ КОНСТРУКЦИЙ

Изучив технологические возможности за­вода, условия транспортирования конструк­ций по железной дороге и дополнительные тех­нические требования .монтажных организаций, конструктор приступает к работе над техноло­гичностью конструкций. В первую очередь решается вопрос о члене­нии конструкций на отправочные марки. Для широкораспространенных конструкций зда­ний и сооружений этот вопрос решается на ос­нове указаний ВСН 141-80 «Инструкция по поставке стальных конструкций заводами металлоконструкций». Для осталь­ных конструкций проводится технико-экономи­ческий анализ возможных вариантов. Для сокращения сроков возведения соору­жения и снижения стоимости .монтажных ра­бот отправочные марки конструкций жела­тельно изготовлять на заводе с максимально возможной степенью готовности и укрупнения. Максимальные габариты и масса конструк­ций определяются размерами цехов и грузо­подъемностью кранов. Технологические возможности заводов поз­воляют в редких случаях изготовлять отпра­вочные марки длиной до 33 м и массой до 100 т. При этом заключительные операции из­готовления, покраска и погрузка конструкций на железнодорожные платформы должны вы­полняться в цехе контрольной и общей сборки. Для окончательного решения вопроса о размерах отправочных марок необходимо про­верить габариты перевозимых конструкций при прохождении железнодорожного состава на кривых участках пути. При решении вопроса о разбивке конструк­ций на отправочные марки необходимо учиты­вать стоимость перевозки. Завод оплачивает повагонно определенную сумму за предостав­ленный ему подвижной состав в зависимости от дальности перевозок. Кроме того, взимается дополнительная плата, если масса погружен­ных на вагон конструкций меньше величины, соответствующей нормативному коэффициен­ту использования грузоподъемности (подвиж­ного состава. Таким образом, завод заинтере­сован в более полном использовании грузо­подъемности подвижного состава и в уменьше­нии числа вагонов, так как в этом случае стои­мость перевозки 1 т конструкции будет ниже. Если расчетами устанавливают, что члене­ние конструкции на отправочные марки необходимо, то конструктор должен решить, где и какого типа запроектировать монтажный стык. Монтажный стык целесообразно предусмот­реть в сечении, которое имеет «меньшее число деталей и меньшую площадь. В этом случае стыковые детали будут иметь меньшую массу, и выполнение стыка потребует меньше време­ни. Практика показывает, что целесообразно отделять для транспортирования тяжелые компактные части конструкций от легких ча­стей, имеющих большие размеры, так как в противном случае обычно последние повре­ждаются при перевозке. При решении вопроса о членении конструк­ции важное значение придается выбору сты­ков. Наиболее легкие, наименее трудоемкие и самые дешевые - сварные стыки. В цехе заготовок (или цехе автоматической сварки) сваривают стыки листов и полос, коль­цевые и продольные стыки труб, а также пояс­ные швы двутавровых стержней. Практически все стыковые швы листов и полос длиной 1 м и более целесообразно сва­ривать автоматической сваркой. Если необхо­димо сваривать стыки более узких полос, то их можно перед сваркой уложить рядом так, что­бы одна (выводная планка была общей для двух полос. Если полосы вырезают на заводе из листа, рационально сначала сварить стык листов, а затем уже распустить удлиненный лист на полосы (рис. 15, а). Эти приемы широ­ко применяют Ha практике. Кольцевые и продольные швы труб любых диаметров можно сваривать снаружи автома­тическими установками. Сварку с внутренней стороны сварочными тракторами можно про­изводить при диаметре трубы не менее 1200 мм. Выбирая способ сварки поясных щвов дву­тавровых стержней, необходимо учитывать габариты сварочного оборудования. При проектировании сварных конструкций следует учитывать рассмотренные выше техно­логические возможности каждого вида сварки и стремиться к максимальному применению механизированных видов сварки, допуская ручную сварку в особо «тесных» местах конст­рукции. При выполнении болтовых соединений для размещения гаечных ключей необходимо, что­бы расстояние между осями болтов, располо­женных в одной плоскости, было не менее трех диаметров болта. Понятие технологичной в изготовлении кон­струкции не ограничивается обязательным соответствием ее габаритов размерам цехов и особенностям транспортного и технологическо­го оборудования завода. Технологичная конст­рукция отвечает требованиям .принятой на за­воде организации производства и способству­ет уменьшению объемов основных технологи­ческих и вспомогательных операций. Для до­стижения этого конструктор учитывает требо­вания, обусловленные принятой в настоящее время на заводах почертежной организации производства изготовления конструкций. На одном рабочем чертеже следует поме­щать только конструкции, имеющие единую или очень близкую технологию изготовления например только сварные балки или только стропильные фермы. В этом случае все детали, выполняемые по данному чертежу, имеют при­близительно один и тот же технологический маршрут. При изготовлении их используются одни и те же инструменты, оборудование и приспособления. К производству деталей и конструкций в целом будет привлечено мень­шее число рабочих разных специальностей. Сократится объем технологической докумен­тации по данному чертежу, содержание черте­жа станет более доходчивым для исполнителей работ, повысится производительность труда рабочих и уменьшится время на транспортные операции. С этой же целью необходимо стре­миться к увеличению массы конструкций, изго­товляемых по одному чертежу. Желательно по возможности унифициро­вать материалы, из которых изготовляются конструкции по одному чертежу, т. е. сокра­щать число профилей, их типоразмеров и ма­рок стали. Однако стоимость перерасхода ста­ли в результате унификации не должна пре­вышать экономический эффект, получаемый от унификации. Число и размеры сварных швов не должны быть более требуемых по расчету на прочность. Увеличенные против расчетных размеры сварных швов не только повышают объемы сварочных работ, но и вызывают до­полнительные сварочные напряжения и дефор­мации. Первые могут ухудшить эксплуатаци­онные качества конструкции, а вторые часто требуют значительных затрат труда на допол­нительную правку. Некоторое исключение представляют угловые швы при сварке метал­ла больших толщин, особенно из низколегиро­ванных сталей. В ряде случаев их толщину необходимо принимать более расчетных раз­меров по технологическим причинам - для обеспечения требуемых свойств основного ме­талла в зонах термического влияния. Сокращения объема сварочных работ, удается достигнуть, если предусмотреть передачу сжимающих усилий через плотно приле­гающие друг к другу торцы или плоскости. Трудоемкость работ при изготовлении дета­лей, а также при сборке конструкций сни­жается с увеличением числа одинаковых дета­лей и одинаковых отправочных элементов, из­готовляемых одновременно по одному чер­тежу.

Для снижения трудоемкости отделочных операций очень важно -стандартизировать рас­положение монтажных отверстий, образуемых сверлением по кондукторам. Это позволит со­кратить число необходимых кондукторов, а также создаст условия для разработки серии типовых кондукторов, которые могут быть ис­пользованы при изготовлении конструкций по разным заказам. Для конструкций больших размеров и массы целесообразно предусматривать специальные фасонки или ребра для подъема и кантовки при изготовлении. В настоящее время конструктор располага­ет большим набором марок стали для основ­ных деталей конструкций и для крепежных из­делий, а также сварочных материалов - про­волоку, флюсов, электродов. Выбор основных материалов производят при проектировании конструкций на стадии КМ, но и при разработ­ке деталировочных чертежей возможна замена стали одной марки, предусмотренной проектом КМ, сталью другой марки, имеющейся на за­воде в момент разработки чертежей КМД. При замене марок стали следует сопоставлять не только требуемые проектом и фактические конструкционные свойства стали: прочность, пластичность и вязкость, но и технологические свойства - обрабатываемость, свариваемость, а также стоимость.

С увеличением прочности стали возрастает трудоемкость всех технологических операций, связанных с ее обработкой: правки, резки, гиб­ки, вальцовки, строжки, фрезерования, свер­ления. Усложняется процесс сварки. Диапазон допускаемых режимов сварки, во избежание нежелательных изменений структуры основно­го металла конструкции в зоне термического влияния, сужается. Замена стали на более прочную даже в небольшой части деталей без соответствующего пересмотра сварочных мате­риалов и режимов сварки может привести к ухудшению эксплуатационных качеств конст­рукции. Стоимость прокатных, сварных и гнутых деталей с возрастанием прочности стали увеличивается. Возрастает также и стоимость сварочных материалов. Вопрос о целесообразности замены стали должен решаться комплексно, с учетом всех рассмотренных факторов. При изучении проекта КМ конструктор за­вода должен внимательно проанализировать требования к материалу конструктивных дета­лей - диафрагм, ребер жесткости, прокла­док - и по возможности применить для них менее прочные стали, как более дешевые и легко обрабатываемые. Любые замены марок стали по сравнению с указанными в проекте КМ завод согласо­вывает с проектной организацией. В число вопросов, решаемых конструкто­рами и технологами завода, входит определе­ние комплекса сварочных материалов, кото­рые будут применены при изготовлении конст­рукций. При этом свойства сварных соединений, выполняемых принятыми материалами, должны быть в пределах требований, содержа­щихся в пояснительной записке к проекту КМ. В отдельных случаях конструктор может предусматривать применение для изготовле­ния конструкций технологических процессов и приемов, не освоенных заводом, но могущих дать существенный эффект. Принимая такое решение, конструктор должен своевременно согласовывать его с технологической службой завода с тем, чтобы последняя имела время для подготовки производства. Таким образом, конструктор должен стре­миться к упрощению формы деталей, уменьше­нию числа операций для их изготовления, со­кращению числа деталей в отправочном эле­менте и отправочных марок в здании и соору­жении, а также к унификации и нормализации соединений, деталей и элементов в партии кон­струкций, одновременно пускаемых в произ­водство.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ

По чертежам КМД производят изготовле­ние и монтаж конструкций. В соответствии с назначением чертежей в их состав входят чер­тежи элементов конструкций и монтажные схе­мы. После окончания строительства чертежи КМД хранят в управлении капитального строительства возведенного предприятия, и они служат паспортом здания или сооружения. Заводы, изготовляющие конструкции, по­ставляют заказчику не только конструкции, но и необходимые для монтажа метизы - болты, гайки, шайбы и заклепки. Для того чтобы из­готовить или купить эти метизы у специализи­рованных заводов, конструкторы составляют списки монтажных метизов, также входящих в состав проекта КМД. Объединяются все чер­тежи проекта заглавным листом, который содержит список чертежей и краткую поясни­тельную записку. Работу конструктора непосредственно над составлением чертежей КМД можно разде­лить на две части: конструкторскую и оформи­тельскую. В данной главе рассматриваются ос­новные положения конструирования.
ОБЩИЙ ПЛАН РАБОТЫ НАД ЧЕРТЕЖАМИ КМД

Основой для разработки рабочих чертежей КМД служит проект на стадии КМ. Конструк­тор обязан все его указания перенести в рабо­чие деталировочные чертежи. Если при разра­ботке чертежей КМД (потребуется в связи с организационными и технологическими осо­бенностями завода внести какие-либо измене­ния в проект КМ, они должны быть согласо­ваны с головной проектной организацией. Поскольку в проекте КМ разрабатывают не все узлы конструкций, эта работа перено­сится в конструкторский отдел КМД. При выполнении чертежей КМД необходимо поль­зоваться альбомами типовых узлов, «Справоч­ником конструктора»[1], а также указаниями. СНиП II-B.3-72 «Стальные конструкции. Нор­мы проектирования», ГОСТами на сварные соединения и метизы.

Никаких указаний на чертежах о толщине стыковых швов, с какой стороны они должны быть расположены и об их протяженности не дают. В наиболее ответственных строительных конструкциях все стыковые швы заваривают с двух сторон на полную толщину сваривае­мых деталей и по всей протяженности стыко­вого соединения. Поскольку обработка кромок деталей в стыковых соединениях весьма разнообразна, что связано с толщиной свариваемых деталей и со способом сварки, на чертежах следует да­вать поперечные разрезы по швам с указанием характера и размеров фасок и зазоров между деталями. Если необходима особая, т. е. не­стандартная форма внешней части шва, на­пример удаление усиления шва и зачистка его в уровне плоскостей сваренных деталей, на де­талях швов следует делать соответствующие указания.

КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНЫХ, БОЛТОВЫХ И ЗАКЛЕПОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

При разработке конструкции кольцевых и продольных швов труб, а также швов различ­ных габаритных резервуаров следует стре­миться к тому, чтобы наибольший объем сва­рочных работ можно было производить снару­жи, в более удобных и гигиенических усло­виях. В ответственных замкнутых конструкциях, в которых требуется полный провар сваривае­мых деталей, в случаях когда сварка с внут­ренней стороны невозможна из-за малых га­баритов конструкции, целесообразно приме­нять сварку на остающейся стальной подклад­ке. Подготовка кромок для сварки в монтаж­ных условиях может иметь несколько иной вид. Это объясняется тем, что свариваемые де­тали на монтаже иногда «находятся в другом пространственном положении, чем при сварке на заводе, и становится невозможной кантовка конструкций в процессе сварки. Подготовка кромок деталей под сварку на монтаже долж­на быть согласована с монтажной органи­зацией. Некоторую особенность по сечению имеют швы, соединяющие верхний пояс со стенкой в подкрановых балках зданий, находящихся в особо тяжелых условиях эксплуатации. Эти швы должны иметь провар на всю толщину стенки. При толщине стенки до 14 мм включи­тельно провар может быть обеспечен при авто­матической сварке швов без образования фа­сок на кромке стенки. При большей толщине необходимо снимать двустороннюю фаску. При конструировании болтовых соединений конструктор завода опре­деляет длину болтов (и резьбы), которые необходимы для составления списка монтажных метизов. Все остальные вопросы должны быть решены в проекте КМ на основа­нии указаний СНиП II-23-81* и ГОСТов. При определении длины болта следу­ет учитывать толщину стягиваемого пакета, толщину шайбы (или шайб), вы­соту гайки и свободный конец болта. В соеди­нениях, воспринимающих ударные и вибраци­онные нагрузки, во избежание откручивания гайки дополнительно ставят контргайку. Свободный конец болта назначают длиной, равной от половины до целого диамет­ра болта. В соединениях болты работают либо на ра­стяжение (нормальной точности и высокопроч­ные), либо на срез - смятие (нормальной и повышенной точности). Если болт работает на растяжение, то длины гладкой и изрезан­ной частей болта принимают по стандартам без дополнительных условий. После подсчета длин болтов и их числа конструктор составляет список мон­тажных метизов.

ВОПРОСЫ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ ЧЕРТЕЖЕЙ КМД. СООТВЕТСТВИЕ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЕ.

При расчете конструкций принимают опре­деленные условия присоединения элементов друг к другу, например шарнирное или жест­кое. В процессе конструирования необходимо предусматривать такие решения, которые бы в наибольшей степени соответствовали приня­той расчетной схеме. Несоответствие конст­руктивного решения и расчетной схемы приво­дит к появлению дополнительных усилий и напряжений в элементах (конструкций, что в отдельных случаях может привести к разруше­нию. Иногда такое соответствие обеспечить очень трудно или невозможно. В этом случае конструктор должен выявить эти дополнитель­ные усилия и учесть их при конструировании. В настоящее время многопролетные про­мышленные здания, как правило, проектиру­ют с шарнирным опиранием однопролетных ферм на колонну. В этом случае должна быть предусмотрена возможность поворота опорно­го сечения фермы, что достигается свободным перемещением верхнего опорного узла фермы по стойке Для свободного переме­щения необходимо образование овальных от­верстий для болтов в горизонтальных полках опорных уголков рассматриваемого узла. В типовых фермах вертикальные полки этих уголков имеют отверстия для крепления надколонников по крайним рядам здания. В эти от­верстия по средним рядам здания болты ста­вить нельзя, иначе создается неразрезность ферм. В случае не предусмотренной проектом неразрезности ферм опорная реакция ферм на колонну существенно возрастает, а вместе с ней возрастают усилия в сжатых опорных раскосах. В нижнем поясе могут появиться сжимающие усилия, что может вызвать поте­рю устойчивости крайних панелей нижнего пояса. При проектировании промежуточных узлов ферм предполагают, что линии центров тяже­сти стержней, примыкающих к узлу, сходятся в одной точке - центре узла. Нарушение этого условия вызывает в стержнях дополнительные напряжения.

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ

В фермах из труб торцы поясных труб за­крывают опорными планками или заглушками, в стыках тщательно заваривают зазоры, а гер­метичность элементов решетки обеспечивают их плотным прилеганием к поясным трубам и обваркой по всему контуру примыкания. В ряде случаев на одном экземпляре свето­копии рабочего чертежа, который посылают в цех покраски, указывают места и способ по­крытия конструкций для защиты их от корро­зии. Как известно, все части стальных конст­рукций, размещаемые ниже уровня пола, пос­ле монтажа бетонируют. Эти части конструк­ций окрашивать нельзя, поскольку в бетоне защитный слой распадается, между бетоном и конструкцией образуются зазоры, которые становятся очагом коррозии. На заводах части конструкций, подвергаемых бетонированию, покрывают цементным молоком. На чертежах дают об этом указания и приводят размеры участка покрытия. Места, где к данной конструкции на монта­же приваривают другие конструкции, покры­вают одним слоем олифы, поскольку при свар­ке по грунту или краске швы получаются пло­хого качества. На чертеже необходимо указать эти участки и их размеры. В примечаниях к чертежу делают указания о способе защиты от коррозии конструкции (грунтовка, окраска масляными или перхлор- виниловыми красками, покрытие лаками и т. п.).

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ МОНТАЖЕ

Требования технологичности конструкций при монтаже включают: соответствие массы и размеров элементов конструкций техническим характеристикам монтажных кранов; возмож­ность подъема конструкций -блоками, изготов­ленными либо на заводе, либо на укрупнитель- ной площадке на монтаже; наличие на конст­рукции приспособлений для подъема, времен­ного соединения с другими элементами, под­вески монтажных подмостей и ряд других ус­ловий. Поскольку длину подкрановых балок труд­но выдержать точно по проекту и, кроме того, расстояния между колоннами могут несколько отличаться от проектных в результате их сме­щения с осей во время монтажа, целесообраз­но длину балок запроектировать меньше рас­стояния между осями колонн на 10-12 мм, а зазор между опорными ребрами балок запол­нить на монтаже прокладками. Прием позволяет заводу избежать доро­гостоящих работ по обеспечению точной длины балки без ущерба для трудоемкости монтажа и работы балок под нагрузкой. Подкрановые рельсы устанавливают на балки после приварки к ним тормозных пло­щадок. В листе настила предусматривают от­верстия диаметром 120-150 мм в которые монтажник может просунуть руку с болтом и гаечным ключом для затяжки бол­тов прижимных планок рельсов. Для удобства постановки в проектное поло­жение связей по колоннам желательно в стержнях связей и в фасонке на колонне де­лать отверстия для временных болтов. Для того чтобы облегчить установку балок на анкерные болты, заложенные в бетон или в кирпичную кладку, целесообразно применять следующий прием -отверстия в опорной плите делают на 10-12 мм боль­ше диаметра анкерного болта. Это позволяет свободно надеть балку на анкера и установить ее в нужное положение. Для фиксирования балки в проектном положении на анкерные болты надевают (под гайки) шайбы, отверстия в которых только на 2-3 мм больше диаметра анкерного болта, и приваривают их к опорной плите балки. Если применяются соединения на сварке, то для удобства соединения конструкций на монтаже до начала сварки необходимо уста­навливать на конструкции в зоне стыков дета­ли для стяжных приспособлений. Для листо­вых конструкций, а также для балок и колонн широко применяют универсальные стяжные приспособления в комплекте с деталями, фик­сирующими установленный зазор между кром­ками соединяемых элементов. В некоторых слу­чаях в узлах, где детали соединяются вна­хлестку, для удобства сборки предусматривают отверстия под сборочные болты. После сварки узла болты можно удалить. Соб­ственно стяжные приспособления (планки и пробки) заводы не поставляют. Они являются инвентарем монтажных организаций. Если монтажная сварка будет выполняться на высоте, то к стыкуемым справочным мар­кам на заводе приваривают скобы, за которые на монтаже зацепляют кронштей­ны подмостей. Конструкции большой высоты (мачты, башни) часто монтируют ползучими кранами. К таким конструкциям на заводе приваривают консоли для крепления кранов. Конструкция скоб и консолей за­висит от типа монтажных приспособлений и механизмов, поэтому монтажная организация должна представлять заводу чертежи скоб и консолей и указывать места их установки.

ОФОРМЛЕНИЕ РАБОЧИХ ДЕТАЛИРОВОЧНЫХ ЧЕРТЕЖЕЙ. РАБОТА КОНСТРУКТОРА НАД ЧЕРТЕЖАМИ

Рабочие чертежи стальных конструкций используют на заводе и на строительной пло­щадке рабочие различных специальностей, техники, инженеры. Чертеж должен давать исчерпывающее представление о конструкции и быть доступным для быстрого изучения. Правильно выполненный чертеж обеспечивает не только верное и быстрое понимание его, но и способствует хорошему качеству выполнения работ и высокой производительности труда. Большое значение имеет правильное оформление чертежа. Под правильным оформ­лением понимается соблюдение комплекса ре­комендаций, касающихся как графического выполнения чертежей, например толщины ли­ний, масштабы, условные обозначения, так и технического их оформления - состав черте­жа, маркировка деталей и конструкций, прин­ципы проставления размеров, составление таблиц, спецификаций и др., а также приме­чаний. Правила оформления чертежей стальных конструкций регламентируются следующими документами: «Инструкцией по разработке проектов и смет для промышленного строи­тельства» (СН 202-76); «Временной инструк­цией о составе и оформлении строительных ра­бочих чертежей зданий и сооружений» (СН 460-74 разд. 5, Конструкции металлические); ГОСТ 2.410-68 «Правила выполнения черте­жей металлических конструкций».

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ КМД

Деталировочные рабо­чие чертежи отдельных элементов конструк­ций, а также монтажные схемы желательно располагать на листах стандартного форма­та - А1. Оси здания наносят штрихпунктирными линиями и обозначают: поперечные оси - цифрами, продольные (называемые ряда­ми) - буквами. Цифры и буквы заключают в кружки диаметром 6-9 мм. Линии чертежа не должны пересекать циф­ры и надписи. Все надписи выполняют нормаль­ным шрифтом. Высоту букв следует согласо­вывать с назначением надписи и размером отдельных видов и проекций на чертеже. Чер­тежи выглядят и читаются хорошо при сле­дующей высоте строчных букв: 4 мм - для наименований чертежей и проекций на листах формата А1; 2,5 мм - для наименований кон­структивных деталей (например, рельс КР-120); 2 мм - для надписей на выносных линиях (например, вертикальные связи). За­главные буквы следует делать в 1,5 раза выше строчных. Все размеры на рабочих черте­жах и монтажных схемах следует указывать в миллиметрах (только цифрами) и писать над размерными линиями. При малом расстоянии между выносными линиями размеры можно написать несколько в стороне под или над раз­мерной линией. В этом случае от цифры к со­ответствующему участку размерной линии не­обходимо дать дополнительную выносную ли­нию. Размерные и выносные линии делают сплошными. В точке пересечения размерных и выносных линий разрешается делать стрелку, жирную точку или засечку. Точки ставят на средних выносных линиях, если выносные ли­нии расположены близко друг к другу. Размер цифр - 2-3 мм. В целях упрощения изображения конструкций на чертежах приме­няют ряд условных обозначений. Прокатные и гнутые профили в сечении имеют сложную форму. Их контурные линии сопрягаются друг с другом с помощью криво­линейных участков. На чертежах металличе­ских конструкций ввиду малого размера изо­бражения криволинейные участки контурных линий не вычерчивают и основные контурные линии сопрягают друг с другом непосредст­венно в точках пересечений. Сечения прокат­ных профилей, а также сечения элементов, со­стоящих из нескольких прокатных профилей, соединенных сваркой, болтами или заклепка­ми, - не штрихуют. В таблицах и примеча­ниях сечение изображают еще более схематич­но. Каждый элемент сечения, например полку или стенку двутавра, изображают линией. Се­чение элемента сопровождается надписью о его размерах. В сварных строительных конструкциях наиболее широко применяют стыковые и угло­вые швы. Швы, выполняемые на заводе, обозначают короткими черточками длиной 1-1,5 мм, на­носимыми на чертеже в месте расположения сварного шва перпендикулярно к его длине. Швы, выполняемые на монтаже, обозначают крестиками. Угловые швы в соединениях в угол или в тавр могут быть как с обеих сторон, так и с одной стороны. Обычно по характеру конст­рукции четко видно, с какой стороны должны располагаться швы и на чертеже никаких до­полнительных указаний о расположении швов не дают. Если в некоторых весьма редких случаях эти указания могут быть необходимы, тогда над условным обозначением шва, обыч­но рядом с цифрой, указывающей толщину шва, пишут две буквы: дс - дальняя сторона или бс - ближняя сторона. Ближней стороной конструкции считают ту, которая на рисунке находится ближе к наблюдателю, читающему чертеж. Обычно в любой сварной конструкции пре­обладают угловые швы какой-либо одной тол­щины. Толщину этих швов указывают только в примечаниях к чертежу. Такой порядок поз­воляет освободить чертеж от многих цифр и сделать его более простым. Толщину всех угловых швов, отличную от основных швов, указывают непосредственно на чертеже циф­рой, которую располагают над условным обоз­начением шва. Иногда бывает необходимо указывать не только толщину шва, но и его длину. В таком случае рядом с цифрой, пока­зывающей толщину шва, через тире пишут длину шва. Если швы прерывистые, то рядом с толщиной шва дробью указывают: в числите­ле - длину участков швов, а в знаменателе - расстояние между участками шва. Способ выполнения швов (вручную, полу­автоматически в среде СО2 и т. п.), а также сварочные материалы (тип электродов, марки проволоки и флюса) указывают в примечаниях на рабочих чертежах и на схемах. На основных проекциях каждую точку кон­тактной точечной сварки изображают крести­ком. Рядом с крестиком указывают диаметр точки и через тире -, расстояние между точка­ми. При большом числе точек в соединении на чертеже изображают несколько точек в на­чале и в конце соединения и, кроме того, дают размерную линию, на которой указывают рас­стояние между точками и расстояния пХа. Если точка попадает в разрез, то ее изобра­жают короткими черточками на линии сопри­косновения деталей (перпендикулярно к ней) на участке расположения точки. В конструкциях одного здания или соору­жения в целях удобства их изготовления ста­раются применять отверстия, а также болты или заклепки какого-либо одного диаметра. В этом случае указывают только их диаметры.

ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ДЕТАЛИРОВОЧНЫХ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ

Рабочие деталировочные чертежи сталь­ных строительных конструкций значительно отличаются от чертежей машин и механизмов. При проектировании машин чертежи расчле­няют на три группы - общие виды, узлы и чер­тежи отдельных деталей. Можно считать, что общим видам машин в рабочем проекте метал­лических конструкций соответствуют монтаж­ные схемы. Вместо чертежей узлов машин и чертежей отдельных деталей в проекте КМД выполняют один вид чертежей - рабочие дета­лировочные чертежи, которые в силу своих комплексных функций являются весьма слож­ными и имеют особенности, о которых сказано ниже. На рабочем чертеже вычерчивают основ­ной вид для каждой отправочной марки, а так­же необходимое число дополнительных видов и разрезов. Число дополнительных видов и разрезов должно быть таким, чтобы по данно­му чертежу можно было изготовить все сбо­рочные марки, а также собрать конструкцию и заварить ее швы. Обычно кроме основного вида бывает необходимо вычертить виды свер­ху, снизу, справа и слева, а также дать не­сколько разрезов. На основном виде конструкция должна быть изображена в том положении, в котором она будет находиться в здании или сооружении . Например, основным видом стропильной фермы является ее проекция на вертикальную плоскость. Колонны желательно рас­полагать на чертежах вертикально. Для высо­ких колонн допускают "исключение. Если при принятых масштабах колонна не помещается по высоте чертежа, то ее можно вычертить го­ризонтально, размещая башмак в левой части чертежа. Основным видом для колонны яв­ляется ее вид, изображаемый на поперечном разрезе здания. Дополнительные виды располагают так: Вид сверху - над основным видом, вид сни зу - под основным видом, вид справа - спра­ва от основного вида и вид слева - слева от него. В этом случае, необходимо на основной проекции показывать стрелкой сторону, с которой дан вид, а на виде делать соответствующую надпись. Если на основной проекции какой-либо пояс конструкции располагается не горизон­тально, то вид на этот пояс вычерчивают па­раллельно наклонному поясу, а выносные ли­нии направляют к этому поясу под углом 90°. Все линии разрезов наносят только на ос­новных видах конструкций, направляя стрелки на концах линий разрезов либо справа налево, либо сверху вниз (для стоек и колонн, вычер­чиваемых вертикально). Разрезы нумеруют порядковыми цифрами. Разворот разрезов на чертеже допускается только вокруг оси, парал­лельной линии разреза на основной проекции. Размещать разрезы на чертеже следует слеванаправо в том же порядке, в каком линии раз­резов нанесены на основной проекции. При вычерчивании видов и разрезов сплошными линиями показывают видимые контуры конструкции и ее отдельные детали; пунктирными - контуры невидимых деталей, непосредственно примыкающих к видимым. Детали, расположенные за видимыми дета­лями, но непосредственно к ним не прилегаю­щие, на проекциях не показывают. На рабочих чертежах кроме проекций и разрезов располагают ряд таблиц и примеча­ний. Для всех таблиц и примечаний отводят полосу шириной 170 мм, примыкающую к пра­вой линии рамки чертежа. На этой полосе вверху располагают спецификацию металла, под ней примечания, еще ниже таблицу отпра­вочных марок. В нижнем правом углу чертежа размещают штамп. В особых случаях при раз­работке чертежей ферм большого пролета и высоких колонн разрешается располагать про­екции конструкций по всей длине чертежа, по­мещая при этом спецификацию металла в ниж­ней части чертежа, слева от штампа. Для каждого вида конструкций указано несколько масшта­бов. Обычно крупный масштаб выбирают для конструкций, имеющих меньшие геометриче­ские размеры, и наоборот. Для конструкций со сложными деталями и узлами следует при­нимать более крупный масштаб. Размеры на чертежах должны быть про­ставлены в определенном порядке. Если раз­меры проставлены полно и правильно, изучение чертежа не потребует много времени, а конструкция будет изготовлена быстро и без ошибок. На рабочем чертеже должны быть размеры четырех видов: увязочные, для изготовления отдельных деталей конструкции, для ее сборки и, наконец, для приемки готовых конструкций работниками отдела технического контроля за­вода. В число увязочных размеров входят разме­ры и отметки, сооружении, а также раз­меры, определяющие примыкания одних эле­ментов к другим. Размеры деталей служат для изготовления шаблонов деталей, наметки и разметки на металле, а также для настройки станков перед обработкой деталей. Размеры для сборки показывают взаимное расположе­ние деталей в конструкции. К размерам для приемки конструкций относятся генеральные размеры конструкции - длина, высота, а так­же размеры, определяющие правильное при­мыкание конструкций друг к другу на монта­же. Некоторые размеры одновременно выпол­няют ряд функций, например служат для из­готовления деталей, для сборки и т. п. Все де­тали и сами конструкции фактически выполня­ют с некоторыми отклонениями размеров от проектных. Допускаемые отклонения указаны в СНиП 3.03.01-87. Если в числе размеров для приемки есть особо важные, а допускаемые отклонения этих раз­меров соответствуют указаниям СНиП, то дан­ные размеры на чертеже заключают в прямо­угольную рамку. Если допускаемые отклоне­ния данного размера отличаются от требо­ваний СНиП, эти отклонения указывают спра­ва от размера и вместе с размером заключают в прямоугольную рамку. Если в цепочке размеров следует большое число одинаковых размеров (шаги отверстий или болтов), их можно записать более корот­ко, например: 62X80 = 4960. Здесь первая циф­ра (62) - число одинаковых размеров, вторая цифра (80) - повторяющийся размер в мм, а третья - общий размер. Выносные линии в данном случае наносят только в конце и в на­чале данной цепочки. Общие длины отдельных деталей на черте­же обычно не проставляют, а указывают толь­ко в спецификации металла. На чертеже должны быть только строго необходимые размеры, например для установ­ки при сборке уголка раскоса фермы достаточ­но указать один размер - от геометрической оси фермы до обушка уголка (дать риску). Размер от оси до пера уголка будет в данном случае излишним. Некоторые размеры не ставят вообще, так как они ясны сборщикам. Например, проклад­ки в стержнях решетки ферм ставят по длине стержня так, чтобы расстояния между ними, а также междуними и узловыми фасонками бы­ли примерно равны (с допускаемым отклоне­нием ±20 мм). Поперек стержня эти детали ставят так, чтобы они выступали с обеих сто­рон уголка поровну. Цепочки размеров долж­ны отстоять от рисунка не менее чем на 8- 10 мм. Расстояние между цепочками б-7 мм. Цепочки с мелкими размерами располагают ближе к контуру конструкции, чем цепочки с большими размерами. При определении размеров разверток валь­цованных и гнутых деталей следует иметь в виду следующее: 1) при вальцовке листов сохраняется без укорочения или удлинения срединная пло­скость листа, т. е. плоскость, проходящая че­рез нейтральную ось сечения листа. Лист де­формируется на всех его участках равномерно. Таким образом, все расстояния, размеченные на поверхности листа до его вальцовки, сохра­няются на средней плоскости; Уголки, 6алки, швеллеры гнутся либо в кузнице в горячем состоянии, либо на кулач­ковых прессах в холодном состоянии. После гибки сохраняется общая длина детали по нейтральной оси профилей. Разметку таких деталей и образование в них отверстий следу­ет выполнять их гибки так как дефор­мация металла мо­жет быть неравномерной по длине детали. Расстояния, одинаковые до гибки, могут стать после гибки разными.

Отправочные марки обозначают (маркиру­ют) на чертежах и схемах буквой и цифрой, например Ф5. Буква обычно соответствует на­чальной букве названия элемента (К - колон­ны, Ф - фермы); цифра показывает порядко­вый номер элемента среди элементов одного названия. Марку элемента пишут на чертеже над его основным видом крупными буквами и цифрами ('высотой 8-10 мм) с тем, чтобы при большом числе отправочных марок на чертеже можно было легко найти нужную марку. Иногда для маркирования элементов кон­струкций применяют индивидуальную и фик­сирующую маркировки. Индивидуальную маркировку применяют для конструкций, проходящих на заводе об­щую сборку, например для части поясов кожу­ха воздухонагревателя в зоне изменения его диаметра. На этом участке кожуха один из поясов конический. Точное изготовление его отдельных элементов затруднительно. Для подгонки элементов этого пояса друг к другу, а также этого пояса в целом к соседним поя­сам все три пояса собирают вместе. Во время общей сборки подгоняют стыки и устанавли­вают сборочные детали и фиксирующие угол­ки. Хорошее совпадение стыков поясов на мон­таже возможно лишь © том случае, если пояса соберут строго в том же порядке, в котором они были собраны на заводе в процессе общей сборки. Перестановка элементов, одинаковых до общей сборки, недопустима, поэтому при­меняют индивидуальную маркировку элемен­тов, а именно - к обычной маркировке добав­ляют порядковый номер или букву. Например: восьмой пояс кожуха воздухонагревателя со­стоит из одного элемента Л11 и пяти элемен­тов Л12. После общей сборки элементы Л12 перестают быть взаимозаменяемыми, они должны быть поставлены каждый на свое ме­сто, поэтому они получили индивидуальную маркировку: Л12А; Л12Б; Л12В; Л12Г и Л12Д. Эта индивидуальная маркировка долж­на быть приведена как на монтажных схемах, так и в таблицах монтажных элементов на схе­мах и в списках отправочных марок. На рабо­чем чертеже индивидуальную маркировку не указывают, лишь в примечаниях пишут, какие отправочные марки должны пройти общую сборку. Фиксирующую маркировку применяют в двух случаях: когда элемент необходимо уста­новить в строгой увязке с определенным тех­нологическим оборудованием или когда по об­щему виду элемента сложно определить его правильное положение. К первому случаю применения фиксирую­щей маркировки следует отнести маркировку части листов кожуха горна доменной печи. Так, на листах во время общей сборки кожуха горна кроме обычной или индивидуальной маркировки необходимо набивать керном вертикальную линию, соответствующую оси и стороне наклонного моста, и сопровождать ее надписью на нижнем листе «ось и сторона на­клонного моста». Для четкости ось и надпись обводят белой масляной краской. Ко второму случаю применения фикси­рующей маркировки можно отнести маркиров­ку элементов многоэтажного здания. У колонн этих зданий, например внешне очень похожи консоли для опирания балок, подходя­щих к ней; на самом деле они часто отличают­ся друг от друга размерами деталей и распо­ложением отверстий. У балок междуэтажных перекрытий внешне мало отличаются опорные части. В этом и в подобных случаях обычную маркировку на заводе наносят на элементы в заранее предусмотренных местах конструкций, например так, чтобы при правильной установке элементов на монтаже марки элементов были обращены к наблюдателю. Такой порядок маркировки оговаривают на рабочих чертежах и монтажных схемах. Сборочные марки (детали) маркируют цифрами. На чертеже цифры заключают в кружок диаметром 6-7 мм. От кружка к де­тали идет линия со стрелкой на конце. Сбороч­ные марки, являющиеся зеркальным изобра­жением друг друга, маркируют одной цифрой, но они получают дополнительный индекс «т» или «н», например 21т и 21н («так» и «наобо­рот»). На рабочем чертеже размещают несколько таблиц: спецификацию металла, таблицу от­правочных марок и примечания. В строке «Спецификация металла» указы­вают марку стали, из которой должны быть изготовлены конструкции. Если часть сбороч­ных марок изготовляют из другой стали, то об этом делают пометку в графе «Примечания». Массу отдельных сборочных марок округ­ляют до килограмма. К массе сборочных ма­рок добавляют массу заводских сварных швов. Согласно указаниям СНиП 111-18-75*, массу сварных швов принимают равной 1% массы всех деталей. Массу сварных швов записывают в специ­фикацию металла отдельной строкой. Общую массу отправочных марок жела­тельно округлять до 5 кг за счет некоторого из­менения массы сварных швов. В графе «Примечания» указывают особен­ности технологии изготовления сборочных ма­рок сокращенно. В таблице отправочных марок указывают число отправочных марок, массу одной марки, массу всех марок одного наименования и мас­су конструкций, изготовляемых по данному чертежу. В примечаниях « чертежу указывают до­полнительные требования к материалу конст­рукций: толщину основных швов, способ свар­ки, тип электродов и другие сварочные мате­риалы, диаметры отверстий под болты и зак­лепки и технологию их образования, размеры обрезов, номера чертежей, приспособлений, не­обходимых для изготовления конструкций (сверловочные кондукторы, сборочные кондук­торы).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОФОРМЛЕНИЯ МОНТАЖНЫХ СХЕМ

Отправочные элементы на монтажных схе­мах изображают схематически линиями или прямоугольниками. Для того чтобы по схеме было ясно, где кончается один отправочный элемент и начинается другой, между линиями или прямоугольниками на чертеже оставляют небольшой зазор (1-2 мм).

Монтажные схемы снабжают минимально необходимым числом размеров, отметок, а их ряды и оси обозначают буквами и цифрами.

Масштаб монтажных схем и узлов на схе­мах принимают: для схем - 1 : 200; 1 : 400; 1:500; для узлов - 1:10; 1:20; 1:50.

На чертежах монтажных схем или отдельно размещают таблицы отправочных марок и примечания. Таблицу отправочных марок размещают в правой верхней части чер­тежа, примыкающей непосредственно к рамке чертежа. Примечания помещают под таблицей отправочных марок. В таблице указывают марки отправочных эле­ментов, входящих в схемы, вычерченные на данном чертеже; число этих элементов, их наи­менование, номер рабочего чертежа, на кото­ром данный элемент представлен; массу од­ного элемента и общую в килограммах. Закан­чивается таблица строкой, в которой указана общая масса конструкций, размещенных на данной схеме. По данным таблицы, на мон­таже производят комплектование конструкций и уточняют объемы монтажных работ. В при­мечаниях указывают способы соединения монтажных элементов друг с другом: на болтах, заклепках или сваркой. В отдельных случаях на монтажных схемах изображают основные монтажные узлы, на которых уточняют места монтажной сварки, толщину и длину сварных швов. В правом нижнем углу монтажной схемы помещают штамп. Форма и размеры штампа v такие же, что и на рабочих чертежах. По каждой монтажной схеме составляют списки монтажных метизов (крепежных изде­лий), т. е. болтов, гаек и шайб, не­обходимых для соединения на монтаже друг с другом и с другими элементами всех кон­ струкций, изображенных на данной схеме. В списке указывают размеры доетизов, их число и массу. Число метизов, а следователь­но, и их массу указывают на 5% больше фак­тической потребности, учитывая возможные потери при монтаже. В примечаниях, распола­гаемых в нижней части списка, указывают стандарты на метизы и материал, из которого их следует изготовлять. В последней строке списка указывают общую массу метизов по списку. В графе «Примечание» указывают монтажные узлы, для которых предназначены метизы. На основании списков монтажных ме­тизов ведут их изготовление, комплектование по заказам, упаковку, а также отмечают «факт» отгрузки.

РАБОТА КОНСТРУКТОРА НАД ЧЕРТЕЖОМ

Все законченные чертежи вместе с листами, выполненными в ходе конструирования, пере­дают на проверку. В первую очередь чертеж изучают с точки зрения общего расположения проекций, разме­ров, таблиц и примечаний. Затем уточняют правильность увязочных и генеральных раз­меров, правильность применения сечений де­талей, размеров швов и способов их выполне­ния, диаметров болтов и заклепок, а также марок стали деталей и метизов и марок сва­рочных материалов. На этом же этапе прове­ряют и текст примечаний. На следующем этапе проверяют узлы и расчеты, выполненные конструктором; затем размеры, необходимые для изготовления дета­лей, и завершают работу над спецификацией. В завершении проверяются правильность и достаточность размеров для сборки и приемки, таблица отправочных марок и показатели чер­тежа. В процессе проверки чертежа тщательно проверяют выполнение конструктором всех ме­роприятий по обеспечению технологичности и положений конструирования и оформления. У каждой проверенной цифры или примечания проверяющий ставит галочку красным каран­дашом. Если цифра или текст примечания не верны, их не зачеркивают, а обводят красным карандашом и пишут рядом новые. Конструктор проверяет исправления, сде­ланные проверяющим, и свое согласие с ними отмечает галочкой, наносимой синим каранда­шом. После согласования всех вопросов между конструктором и проверщиком чертеж направ­ляют на копирование, оформление подписями, на копирование, а затем в про­изводство.