Характеристика и сферы применения сортового металлопроката
Под металлопрокатом в металлургии понимается продукция, которая получается после пропуска металла через прокатные станы. На предварительном этапе сырье подогревается до определенных температур, приобретая необходимую податливость. В результате формируется прокат разной толщины, который подвергается дальнейшей холодной обработке для получения нужных профилей.
Сортовой прокат
К сортовому прокату относятся изделия с простой формой сечения. Выпускаемая продукция бывает следующих видов:
- Арматура. Круглый цельный прокат, имеющий гладкую или ребристую поверхность. В качестве исходного материала используются низкоуглеродистые или закаленные стали. Толщина выпускаемых прутков может колебаться от 4 до 80 мм. Основное предназначение материала состоит в усилении железобетонных конструкций. С этой целью из арматуры изготавливается металлический каркас, который заливается бетоном. В результате плиты или фундамент приобретают повышенную прочность за счет того, что прутки воспринимают на себя возникающие изгибающие напряжения.
- Катанка. Это проволока круглого сечения, изготавливаемая из марок сталей Ст1, Ст2, Ст3 или цветного металла. Стальная продукция имеет диаметр от 5 до 9 мм и поставляется в мотках. Цветная катанка выпускается диаметрами от 1 до 16 мм. Изготавливают изделия методом последовательного пропуска кубических заготовок через ряд валов до формирования нужного диаметра.
- Уголок. Изделия в сечении имеют г-образную форму. На основании существующего ГОСТа высота полок может быть одинаковой или отличаться по размеру. Длина выпускаемых изделий составляет пределы от 4 до 12 м. В последнем случае максимальная величина кривизны достигает 0,4%. Продукция нашла широкое применение в строительстве при укреплении стен и перекрытий.
Все виды изделий могут изготавливаться горячим и холодным методом прокатки.
Листовой прокат
Получение листового проката ведется горячекатаным и холоднокатаным способами. При этом формируют следующие виды изделий:
- Листы и рулоны горячекатаные. После нагревания металла до высоких температур, достигающих порядка 1100⁰, он приобретает повышенную пластичность, что позволяет изготавливать листы толщиной от 0,5 до 160 мм. Чтобы избавиться от сформировавшейся окалины, металл подвергается травлению. Это обеспечивает ему повышенную чистоту. В результате изделия находят применение в промышленности, где к данному показателю предъявляются повышенные требования. Примером может служить необходимость нанесения покрытия в виде оцинковки. Также важным преимуществом проката является его пониженная стоимость.
- Листы и рулоны холоднокатаные. В качестве основного вида сырья для получения такого вида продукции служит горячекатаный металл. На специальных станах он прокатывается в холодном виде до требуемой толщины с высокой степенью точности. Изготавливаемая продукция бывает листовой и рулонной. Основное применение находит для изготовления деталей методом холодной штамповки. Работа проводится на прессах больших усилий, в которых установлена специализированная оснастка. Такие изделия требуются во множестве сфер промышленности, включая автомобилестроение и судостроение.
- Листы с полимерным покрытием. В качестве базы используется оцинкованная холоднокатаная сталь. В состав покрытия входит полимерный порошок и ряд наполнителей. В окончательном виде они могут представлять жидкий материал, органзоли и пластизоли. Полученный состав наносится на профнастил, черепицу и различные виды строительных металлоконструкций. Нанесенное покрытие придает поверхности высокую декоративность, при этом оно обладает прочностью и пластичностью. В результате срок службы изделия значительно возрастает.
- Листы и рулоны рифленые. Это листовой прокат, с одной стороны которого нанесено рифление, а вторая поверхность остается гладкой. Присутствующий рисунок имеет строгие параметры на основании разработанной стандартизации. Основная его потребность заключается в обеспечении надежного сцепления полотна с обувью человека или покрышками автомобиля. Часто такой материал прокладывается на дорогах в районах пешеходных переходов, где требуется обеспечить высокие противоскользящие характеристики. Иногда на поверхность наносится дополнительный декор для повышения эстетичности внешнего вида.
- Листы и рулоны оцинкованные. Для повышения стойкости материала, изготовленного холоднокатаным способом, на его поверхность наносятся оксид цинка, что придает изделиям защиту от влияния внешних факторов. При этом оцинкованный слой в зависимости от условий применения изделий может отличаться глубиной проникновения. Используется такой материал в автомобилестроении, металлургической области и строительстве. Оцинкованная холоднокатаная продукция идет на изготовление автомобильных кузовов и кровельных элементов.
- Профнастил. Это материал, который изготавливается из оцинкованного металла. Его характерной особенностью является наличие на поверхности ребер жесткости, выполненных в виде волн. В результате при относительно невысокой толщине металла, которая может составлять от 0,5 до 1 мм, изделиям обеспечивается высокая прочность. В отдельных случаях используемый металл может достигать толщины 2 мм. Профнастил характеризуется универсальностью, поскольку может применяться в различных сферах деятельности. При небольшой толщине металла и высоте волн он идет на строительство заборов или обустройство фасадных частей зданий. При увеличенных параметрах изделия применяются для кровли крыш.
Выпускаемый листовой прокат имеет наиболее массовое применение.
Электросварные трубы и профили
Отличительной особенностью электросварных труб является наличие сварного шва, проходящего вдоль всей длины изделия. Продукция изготавливается следующих видов:
- Круглые трубы. Это цилиндрические изделия, производимые из углеродистой и низколегированной стали. Благодаря круглой форме трубы отличаются универсальностью и могут применяться во множестве отраслей промышленности. В первую очередь они используются при монтаже трубопроводов, по которым может протекать жидкая или газообразная среда. Кроме того, изготавливаются элементы строительных конструкций, такие как перила лестниц или ограждения для зданий.
- Квадратные трубы. Изготавливаются изделия гибкой листовой стали с последующим выполнением продольного сварного шва. В качестве исходного материала применяются стали Ст2сп,Ст4сп. Все параметры квадратных труб нормируются ГОСТом. Продукция используется в строительстве и машиностроении.
- Прямоугольные трубы. Отличительной особенностью является наличие в сечении не квадрата, а прямоугольника. Выпускаемая продукция обладает высокой сопротивляемостью на изгиб. Как и квадратная труба, данный профиль металлопроката не применяется для транспортировки различных сред.
Весь производимый промышленностью металлопрокат выпускается в большом ассортименте, и каждый вид пользуется спросом. Связано это с высокими функциональными и качественными характеристиками сортового проката.
Как в одной BIM-системе спроектировать сразу три раздела детского дошкольного учреждения. Опытом делится ООО «ПСК РегионПроект»
В BIM-системе Renga создан проект детского сада на 140 мест.
Renga Software
О компании:
Предприятие: ООО «ПСК РегионПроект»
Сфера деятельности: проектирование объектов гражданского и жилищного назначения, объектов промышленности и транспорта, в том числе уникальных зданий и сооружений.
Город: Челябинск
Предпосылки перехода на BIM:
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «Наша компания работает на рынке с 2009 года. За эти годы мы создали проекты не только жилых и промышленных зданий, торговых и развлекательных комплексов, но и уникальных объектов, таких как аквапарк, стадион и даже национальный центр управления обороны РФ.
Проекты становились все сложнее, на их реализацию привычными 2D-инструментами уходило много времени. Я пришел к выводу, что настало время внедрять новые технологии, переходить на BIM. Это сейчас активно поддерживается на законодательном уровне, да и наши заказчики все чаще стали предъявлять требование предоставлять информационную модель.
Часть наших сотрудников владели системой Archicad. Другие – освоили Tekla Structures, но опыта использования единого BIM-инструмента для проектирования всех разделов у нас не было».
Выбор новой системы
Основным критерием, на который ориентировалась компания при выборе системы для работы всех проектировщиков, стал комплексный подход к проектированию. Российская система Renga полностью соответствовала этому критерию, так как она позволяет проектировать и архитектуру, и конструктивную часть здания, и внутренние сети.
Для погружения в возможности системы было принято решение выполнить пилотный проект в Renga.
Процесс BIM-проектирования
Объектом для пилотного проекта стал детский сад на 140 мест в городе Копейске. Детский сад представляет собой двухэтажное здание с техническим этажом. Информационная модель объекта создавалась по имеющимся чертежам.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «В соответствии с грунтовыми условиями мы выбрали свайный фундамент для здания. Несущими конструкциями стали кирпичные стены, сборные плиты перекрытий и деревянная скатная кровля.
Стены построили одноименным инструментом системы Renga, затем добавили в проект нужные плиты перекрытий и перемычки, взяв их из каталогов, представленных на сайте разработчиков системы.
Созданная в Renga стропильная система крыши завершила работу над проектированием конструктивной части здания (рис. 1). В процессе ее создания мы убедились, что 3D-моделирование способствует более наглядному отображению системы деревянной кровли и улучшает точность подсчета объема материалов».
Рисунок 1 – Конструктивная модель здания детского сада
Дерновая Софья Александровна, ведущий инженер ООО «ПСК РегионПроект»: «В здании предусматривались входные группы с пандусами для младших групп на уровне первого этажа, и металлические лестницы на второй этаж (рис. 2). Они создавались преимущественно встроенными инструментами «лестница», «колонна», «балка», «плита», «пандус» и «ограждение» с учетом планировочных отметок земли.
Рисунок 2 – Проработанные входные группы
При работе над проектом я активно использовала инструмент «Сборка». С его помощью законструировала монолитные участки перекрытий (рис.3), типовые элементы стальных лестниц, а также смогла создать двери различных нетиповых конфигураций (рис.4).
Рисунок 3 – Монолитные участки
Рисунок 4 – Нетиповые двери, созданные с помощью инструмента «Сборка»
Также в ходе разработки модели я оценила удобство инструмента «Помещение», который автоматически определяет площадь комнат (рис. 5) и упрощает подсчет отделочных материалов.
Рисунок 5 – Внутренние планировки детского сада
После завершения работы над архитектурной и конструктивной частью в модель была экспортирована мебель (рис. 6).
Рисунок 6 – Внутренние планировки с добавленной в проект мебелью.
Рисунок 7 – Архитектурная модель детcкого сада.
Улитин Сергей Алексеевич, главный инженер проекта ООО «ПСК РегионПроект»: «Далее к работе над моделью подключился инженер для проработки внутренних систем. Он создал в Renga систему отопления, водоснабжения и водоотведения, вентиляцию и электрические сети, оценив все преимущества 3D-моделирования на практике (рис. 8).
Рисунок 8 – Информационная модель инженерных систем детского сада
После расстановки точек трассировки были проведены магистральные сети и затем подключено к ним установленное оборудование. Загружать дополнительное оборудование из сторонних программ в Renga не потребовалось: все санитарно-техническое оборудование и электрические приборы, использованные в проекте, – из системы Renga (рис. 9).
Рисунок 9 – Санитарно-техническое оборудование в проекте
Готовая модель была выгружена в формат IFC для просмотра в сторонних программах» (рис. 10).
Рисунок 10 – Модель в сторонней программе.
Достигнутый Результат
В результате работы над проектом специалисты ООО «ПСК РегионПроект» создали в BIM-системе Renga информационную модель детского сада, проработав ее архитектурную и конструктивную части, а также внутренние инженерные сети, получив тем самым бесценный опыт комплексного проектирования по BIM-технологии.
Эффект от использования BIM-cистемы
Дубовой Николай Владимирович, директор ООО «ПСК РегионПроект»: «В процессе реализации пилотного проекта в системе Renga мы смогли убедиться, что BIM – это не сложно и не дорого. Мы самостоятельно освоили программу, многие инструменты были интуитивно понятны. Хотелось бы отметить вовлеченность создателей Renga и сотрудников компании АСКОН в процесс внедрения и освоения системы: на все возникающие у нас вопросы мы оперативно получали ответы.
Мы довольны полученным опытом 3D-проектирования и уровнем отечественной BIM-системы. Renga позволила нам создать полноценную 3D-модель здания от фундамента и до розеток. Наглядность BIM-проектирования помогла избежать коллизий и нестыковок в проекте. Планируем реализовывать в системе Renga и другие наши проекты».
Обследования: прорывы и тупики
Реконструкция и реставрация существующих объектов требуют предварительного обследования состояния существующих конструкций. Опрошенные «Строительным Еженедельником» эксперты рассказали о том, что нового в этой сфере и с какими проблемами приходится сталкиваться.
Что новенького
Эксперты отмечают, что за последние годы в обиход вошло немало новых технологий, которые продолжают совершенствоваться. «Появились много новых приборов неразрушающего контроля. Они стали легче, компактнее и удобнее для применения, и главное — дешевле. В нашем музее есть дисковый склерометр весом около 10 кг для испытания бетона. А сегодня электронный аналог весит 300 гр. Очень давно, наверное, одни из первых в городе мы купили электронный склерометр Шмидта и гордились этим. Это было дорогое удовольствие. А сегодня этот прибор есть почти у всех», — рассказывает генеральный директор ООО «БЭСКИТ» Сергей Пичугин.
«Ранее созданные методы инструментального обследования строительных конструкций, в том числе по обследованию скрытых параметров, стали совершеннее. Мы максимально применяем неразрушающие методы, используем видеоэндоскопы, приборы радиоволнового метода, сейсмоакустику и другое оборудование, прямо или косвенно позволяющее выполнить исследования и определить скрытые конструкции и элементы. Еще десять лет назад было практически невозможно исследовать глубину свайных фундаментов, сегодня при помощи сейсмоакустического метода это стало возможным. Наша лаборатория является первой в Петербурге аккредитованной на данные испытания в Национальной системе Росаккредитация», — отмечает генеральный директор ООО «ГЛЭСК» Сергей Салтыков.
Сергей Пичугин говорит, что, для того чтобы участвовать в больших конкурсах, компания также сертифицировала две свои лаборатории неразрушающего контроля. «Ежегодно проходим проверку и подтверждаем свою квалификацию», — добавляет эксперт.
По словам Сергея Салтыкова, помимо технических, конструктивных исследований, каждое обследование зданий и сооружений включает и обмерные работы. «Тахеометры, активно используемые сегодня, существовали и пятнадцать лет назад. Но если для современного строительства они являются лучшими помощниками, то возможность создания 3D-моделей при помощи сканеров или фотографий оказывает значительную помощь при выполнении обследования объектов наследия», — отмечает он.
Впрочем, эксперт считает, что, как и прежде, кадры решают все. «Показания большинства приборов, испытывающих скрытые параметры строительных конструкций, все равно приходится градуировать на основании вскрытий шурфов, зондажей», — констатирует Сергей Салтыков.
Не все гладко
Хронической проблемой в сфере обследований, как, впрочем, и в других, является система госконтрактования, которая отнюдь не способствует качеству осуществления работ. «Наличие аттестатов лаборатории и большого количества приборов сегодня не является преимуществом перед конкурентами. Побеждают в конкурсе в основном компании, предложившие наименьшую стоимость. Сегодня практически никто не проводит квалификационный отбор. Редко включается в конкурсную документацию требование о наличии собственной лабораторной базы. Главный критерий — наименьшая цена, а лучше, чтобы обследование провели "за еду"», — говорит Сергей Пичугин.
Внимание: наследие!
Зоной особой ответственности является работа на объектах наследия (ОКН), отмечают специалисты. «Обследование любого здания требует деликатного подхода, а исторических зданий в особенности. И большое количество вскрытий и разрушений не только затягивает срок выполнения работ, влияет на дальнейшие качественные характеристики объекта и нежелательно для заказчика, но и может подпадать под уголовную ответственность (в случае работы с ОКН)», — говорит Сергей Салтыков.
По словам Сергея Пичугина, к требованиям по составу обследования и испытаниям материалов, прописанным в ГОСТ 31937-2011, при работе на ОКН добавляются также нормы ГОСТ 55567-2013 и задание территориального органа по охране памятников.
«К сожалению, получение разрешения на обследование и согласование программы — это длительный процесс. Причем непонятно вообще, зачем это нужно. Все эти задания пишутся под копирку. А за работу на ОКН без разрешения предусмотрены штрафы до 1 млн рублей за каждое нарушение. В Пскове мы отрыли два шурфа и получили 2 млн штрафа, хорошо еще что суд уменьшил платеж до 1 млн. А вся работа стоила 400 тысяч рублей. В Йошкар-Оле на аварийной стене Дома культуры сталинского периода (ОКН) мы сделали вскрытие штукатурки 100 на 100 мм на участке с трещиной и получили протокол о грубом нарушении Закона 73-ФЗ, поскольку производили вскрытие без разрешения», — отмечает эксперт.