Konstrukcje stalowe są trwałe i niezawodne pod warunkiem, że zostały w prawidłowy sposób wykonane oraz będą odpowiednio eksploatowane. Szczególną uwagę należy zwrócić na produkcję konstrukcji narażonych na różnorodne i duże obciążenia oraz negatywne oddziaływanie środowiska. Gdzie najczęściej stosuje się konstrukcje stalowe? Jak wygląda ich produkcja? Sprawdź koniecznie!
Spis Treści
Konstrukcje stalowe – czym są?
Konstrukcje stalowe to obiekty i szkielety wykonane ze stali. Najczęściej spotkać możemy je w postaci konstrukcji stalowych powierzchniowych lub szkieletów prętowych. Do elementów konstrukcji stalowych należą cięgna, stężenia, dźwigary blachownicowe i kratownicowe, słupy czy rygle.
Producenci konstrukcji spawanych/stalowych dostarczają gotowe elementy dla wielu gałęzi przemysłu, nie tylko do firm działających w branży budowlanej, ale i energetycznej oraz do przedsiębiorstw zajmujących się inwestycjami infrastrukturalnymi czy przemysłem maszynowym.
Zastosowanie konstrukcji stalowych
W budownictwie konstrukcje stalowe stosowane są do kreowania hal przemysłowych, magazynowych czy produkcyjnych. Dzięki nim powstają pomosty i dojścia technologiczne, bloki energetyczne w elektrociepłowniach, maszty radiowo-telewizyjne, wieże kratowe, kominy czy podkonstrukcje pod maszyny. Konstrukcje stalowe stanowią ważną część centrów handlowych, banków, hoteli, biurowców czy pensjonatów oraz wielu innych obiektów użyteczności publicznej. Co więcej, niektóre przeszklenia czy fasady również posiadają wsporczą konstrukcję stalową.
Konstrukcje stalowe maszyn
Wykonywane są również konstrukcje stalowe maszyn, w tym m.in.:
- konstrukcje stalowe naczep samochodowych (szczególnie dla transportu ponadgabarytowego i ciężkiego),
- konstrukcje spawane stalowe podwozi do pojazdów szynowych,
- konstrukcje stalowe dla ciężkich maszyn budowlanych i transportowych,
- elementy konstrukcji dla urządzeń oraz maszyn budowlanych i przeładunkowych takich jak koparki czy dźwigi, w tym dźwigi portowe,
- elementy urządzeń transportu ciągłego (przenośniki taśmowe, kubełkowe, ślimakowe czy zgrzebłowe),
- i wiele innych.
Projektowanie konstrukcji stalowych w 9 krokach
Krok 1: Obliczenia, ustalenia, schematy – zacznijmy od ustalenia geometrii, należy też sprawdzić przestrzeń przeznaczoną na budowę konstrukcji, zapoznać się z założeniami, wykonać obliczenia statyczne oddziałujące na obiekt (obciążenia klimatyczne, użytkowe i stałe), ustalić schemat statyczny, obliczyć siły wewnętrzne, osiowe, tnące i momenty zginające.
Krok 2: Dobieranie profili – jeżeli znamy siły wewnętrzne, możemy dobrać odpowiednie profile, które będą zgodne z programem produkcji. Profile należy dopasować do elementów konstrukcyjnych takich jak słupy, stężenia, rygle, belki czy podciągi oraz uwzględnić ich wytrzymałość, odporność na rozciąganie, ściskanie czy możliwą utratę stateczności elementu lub jego części. Pamiętać musimy też o uwzględnieniu tego, czy element będzie pracował w stanie sprężystym.
Krok 3: Dostosowanie konstrukcji do rozpiętości – dla przykładu, kratownice i dźwigary kratowe o lekkiej konstrukcji pozwalają na prawidłową nośność i pokrycie sporej rozpiętości. Dla większych rozpiętości stosujmy przekroje złożone, np. belki i słupy o przekroju dwuteowym ze zmienną wysokością i grubością środnika oraz pasów.
Krok 4: Dobór gatunku stali – na rynku znajdziemy wiele gatunków stali o różnych właściwościach, w tym ciągliwości czy wytrzymałości. Powinna być ona prawidłowo dobrana do produkowanego elementu.
Krok 5: Obliczanie węzłów (połączeń) elementów – w obliczaniu połączeń pomocne są dostępne na rynku oprogramowania. Jeżeli znamy już siły wewnętrzne panujące w połączeniach, możemy przejść do projektowania połączeń spawanych, śrubowych czy nitowych oraz dobrać do nich odpowiednie elementy.
Krok 6: Sporządzenie dokumentacji rysunkowej (warsztatowej) – dokumentacja rysunkowa wraz z listami zestawczymi materiałów są bardzo ważne w zakresie produkcji.
Krok 7: Produkcja i obróbka stalowych elementów – elementy pojedyncze i wysyłkowe wykonuje się w zakładach produkcyjnych. Cięcie i spawanie odbywa się z pomocą automatów, jak i profesjonalnych spawaczy, którzy mają duże doświadczenie w tej branży. Wszystkie elementy poddawane są kontroli jakości, oczyszczane i malowane.
Krok 8: Transport i montaż – zakres usług często obejmuje też transport na plac budowy i montaż z użyciem podnośników i żurawi. Elementy wysyłkowe łączone są śrubami o wysokiej wytrzymałości.
Krok 9: Obudowa – obudowa maszyn czy budowlanych konstrukcji stalowych to również ważny krok. Dla hal przemysłowych często wykorzystuje się obudowę w postaci paneli warstwowych o dużej izolacji cieplnej, dla wiat blachę trapezową, a dla obiektów użyteczności publicznej panele szklane. Montaż obudowy odbywa się bezpośrednio do konstrukcji stalowej lub z wykorzystaniem lekkiej podkonstrukcji.
Branża ta obejmuje nie tylko wytwarzanie, ale i projektowanie, dystrybucję, montaż produktów stalowych oraz tworzenie urządzeń, maszyn i wielu narzędzi. To także logistyka, hutnictwo, przemysł farb antykorozyjnych oraz materiały złączne, w tym spawalnicze i śrubowe. Te wszystkie czynniki, składające się na cały proces decydują o trwałości oraz użyteczności wyrobów. Czasami oferta producentów obejmuje nie tylko produkcję, ale także usługi montażu konstrukcji stalowych.
