Tehnologia de montare a elementelor de constructii metalice

Tehnologia de montare a elementelor de constructii metalice

Lucrari pregatitoare pentru montaj

Tehnologia de montaj este stabilita prin proiect in functie de silutia constructiva , de termenul de executie a structurii , de posibilitatile si experienta intreprinderii de constructii - montaj si de o serie de factori tehnici si economici .Proiectul unei constructii metalice trebiue sa cuprinda toate elementele principale care au stat la baza alegerii solutiei de montaj si pe baza carora intreprinderea de executie va intocmii proiectul de montaj .

Pentru asigurarea unor conditii normale de desfasurare a procesului de montaj , se executa o serie de lucrari pregatitoare si se iau o serie de masuri , ca : transoprtul si depozitarea elementelor de constructii metalice , alegerea dispozitivelor de manipulare a masinilor si a utilajelor de ridicat , remedierea eventualelor defecte a elementelor cauzate de transport , asamblarea elementelor transportate pe tronsoane ,etc .

Transportul elementelor metalice de la intreprinderea este in functie de distanta si se efectueaza cu mijloace rutiere sau pe calea ferata .

Cand intreprinderea care le confectioneaza este in apropiere , constructiile uzinate se aduc pe sosele , piesele depozitandu-se de regula chiar la locul de montaj sau in imediata apropiere .

Daca trasportul se efectueaza pe calea ferata ,  pentru primirea si depozitarea pieselor la santier se amenajeaza locuri speciale , amplasate langa linia de cale ferata si cat mai aproape de zona de montaj .

Depozitul se amplaseaza pe un teren plat , amenajat pentru scurgerea apelor , compactat si acoperit cu balast , zgura , moloz ,etc. Platforma astfel amenajata se recomanda sa fie la o cota cu 15 . 20 cm deasupra terenului inconjurator , pentru a ferii depozitul de apele de supafata .

Elementele sunt depozitate in functie de forma si alcatuirea lor constructiva , in pozitie orizontala sau verticala . Pentru a evita contactul pieselor cu terenul si a le feri de apele de suprafata , se aseaza la sol traverse de lemn inalte de 15 . 25 cm . Cand elementele sunt depozitate in stive , cu mai multe randuri dispuse pe verticala , intre randuri se pozitioneaza distantieri de lemn cu grosimea minima de 5 cm (fig . 1 ). Intre stive se lasa spatii de circulatie de cel putin 1.2 m .

Terenul de depozitare este impartit in mai multe zone (fig 1 ,f ) de descarcare si de sortare de corectare si remediere a defectelor , de depozitare si de asamblare la sol ( daca este cazul ). La amplasarea depozitului se are in vedere scurtarea distantei de transport si posibilitatea de folosire ale acelorasi mijloace de ridicare atat la descarcarea cat si la asamblarea si montarea elementelor .

Confectiile metalice sunt descarcate din mijlocul de tansport cu ajutorul macaralelor pe pneuri .Dupa descarcare , piesele se sorteaza si se examineaza vizual ; cele fara defecte sunt trecute in depozit , iar cele cu defecte in zona de remediere .

Elementele a caror lungime depaseste 18 m , se confectioneaza si se transporta sub forma de subansambluri (tronsoane ) . Aceste elemente se asambleaza la sol ,fie in zona amenajata special in incinta depozitului , fie , mai rar in apropierea locului de montaj .

Din depozit la locul de montaj , piesele se transporta cu ajutorul unor platforme-remorca tractate auto .

Pentru manevrarea constructiilor metalice se folosesc dispozitive , mecanisme si constructii ajutatoare , dinte care se mentioneaza :

-cablurile de otel , folosite in mod avantajos atat la ridicari cat si la deplasari orizontale si ancorari .

-scripeti , mufe si palanele , care servesc la devierae miscarilor .

Piesele trebie prinse deasupra centrului de greutate , intr-un punct sau doua , astfel incat piesa sa-si pastreze pozitia necesara pentru montaj . Pentru a putea fii conduse si asezate la pozitie , piesele se ghideaza cu funii de canepa sau cu cabluri de otel actionate de trolii (in cazul elementelo foarte mari) . La inceput piesa se ridica la 5 . 10 cm de la sol , se verifica echilibrul ei , se efectueaza doua sau trei manevre de ridicare si coborare de proba pe inaltimi de 5 . 10 cm . Apoi se verifica din nou starea legaturilor si pozitia de echilibru a piesei , dupa care se poate trece la ridicarea propriu-zisa .

Dispozitivele de manipulare si macaralele se aleg , in principiu , dupa aceleasi criterii ca si in cazul montarii elementelor prefabrictate pentruu constructii industriale .

Fig 1. Depozit de profiluri laminate si elemente de consructii metalice : a - prfiluri laminate , grinzi cu inima plina ; b - grinzi cu zabrele ( ferme ) ; c - stalpi cu inima plina ; d - stalpi din elemente departate ; e-table ; f - planul unui depozit ; 1-cale ferata ;2 - macara portal

2.Montarea elementelor de constructii metalice

Montarea elementelor de constructii metalice cuprinde suma tuturor operatiilor si proceselor de trasare , manipulare , pozitionare si imbinare . Succesiunea lor in cazul unei hale parter este urmatoarea :

- verificarea executiei fundatiilor (dimensiuni , axialitate .cote ) ;

- trasarea pe fundatii a axelor principale ale constructiei si stabilirae masurilor de corectarea a cotelor (inaltimea stratului de adaos sau a betonului ce trebuie indepartat prin cioplire ) ;

- corectarea cotei fundatiei asezand piesele de adaos , sau cipliea acesteia ; in cazul cioplirii fundatiei dupa terminarea operatiei se face o noua trasare a axelor principale ;

- verificarea formei si dimensiunilor stalpilor ;

- trasarea pe fetele stalpilor a axelor principale ;

- prinderea stalpului in dispozitivul de ridicare ;

- ridicarea stalpului de la sol sau de pe mijlocul de transport si aducerea lui in pozitie verticala ;

- manevrarea sagetii macaralei (rotirea ) pentru aducerea stalpului desupra fundatiei ;

- coborarea stalpului pe fundatie ;

- pozitionarea pe fundatie a stalpului , verificandu-se asezarea in axele principale ale constructiei si verticalitatea sa ;

- fixarea provizorie ( daca este cazul se ancoreaza cu cabluri al sol ) ;

- verificarea dimensiunilor grizilor de rulare ;

- trasarea pe talpa inferioara a grinzii , a axului longitudinal si a lungimii de rezemare ;

- prinderea la dispozitivul de ridicare ;

- ridicarea la o cota superioara consolelor stalpilor si efectuarea unei translatii spre console ;

- coborarea grinzii de rulare pe console si pozarea ei corecta ( asezarea in ax , verificarea lungimii de rezemare ) ;

- verificarea cotelor grinzii in dreptul consolelor si corectarea acestora prin introducerea , la nevoie , a unor placute metalice ;

-verificarea paralelismului axelor cailor de rulare ;

- imbinarea grinzilor ;

- verificarea dimensiunilor fermelor ;

- rigidizarea transversala (daca este cazul ) a fermelor ;

- prinderea fermei in dispozitivul de ridicare ;

-ridicarea fermei la o cota superioara stalpilor ;

- coborarea fermei pe stalpi , verificandu-se asezarea ei in axul transversal al constructiei si in pozitie verticala ;

- ridicarea si montarea panelor si contravantuirilor de acoperis ;

-montarea elementelo de inchidere .

3.Tehnologia de montaj a stalpilor metalici

Principalele operatii necesare montarii stalpilor metalici sunt urmatoarele :

-verificarea aliniamentelor si trasarea pe fundatii a principalelor axe ale constructiei .Dupa executarea tuturor fundatiilor , pe fiecare se traseaza centrul sau geometric , apoi ,cu un teodolit axat pe bornele constructiei se ridica topometric sirurile de fundatii si se masoara unghiurile dintre ele , iar cu o ruleta cu banda metalica se masoara deschiderile . Pe baza rezultatelor obtinute se efectueaza eventualele corectii ale pozitiilor stalpilor fata de axele geometrice ale fundatiilor , apoi se traseaza pe fundatii axele de montaj , folosind ca si la ridicare , teodolitul .

- verificarea cotelor fundatiilor ; cu ajutorul unei nivele topometrice si a unei mire se masoara cota fiecarei fundatii ,alegandu-se acelasi punct care , de obicei este punctul de intretaiere a axelor de montaj , marcate anterior pe fiecare fundatie .Fata de cotele din proiect ale bazelor stalpilor (care prin proiect se prevad cu 50 ..100 mm deasupra cotei fundatiei din beton ) ,se stabileste inaltimea adaosului necesar fiecarei fundatii ; daca unele fundatii s-au turnat la cote superioare celor din poiect ,acestea se corecteazaprin spargerea unui strat de beton astgel incat nivelul superior sa ramana la cel putin 50 mm sub nivelul din proiect al bazei stalpilor (fig 2),pentru a fii posibile adaosurile metalice ;

Fig 2. Asezarea bazei stalpului pe fundatie :a - stalp cu inima plina;b - stalp cu zabrele ; 1 . baza stalpului ; 2 - placa de baza ; 3 - buloane ; 4 - piulite ; 5 - beton fundatie ; 6 - beton subturnare

-verificarea lungimii stalpilor ; se masoara lungimile totale ale stalpilor si rezultatele se compara cu valorile din proiect ;eventualele diferente se corecteaza , modificand inaltimea adaosurilor metalice ; se trece apoi la pregatirea si montarea adaosurilor metalice pe fiecare fundatie ;

- montarea stalpilor ; se masoara si se traseaza vizibil , la partea de deasupra bazei , axele din proiect ale stalpului (fig 3 ) ; pe talpa bazei se masoara distantele dintre gaurile buloanelor de ancoraj si se compara cu aceleasi distante , masurate pe buloanelor din fundatie . Apoi , de stalp se fixeaza dispozitivele de prindere (fig 4 ) sau cablurile de legare , care se agata la carligul macaralei ; se ridica stalpul , se aduce deasupra fundatiei , se potiveste cu gaurile bazei In dreptul buloanelor , se coboara la pozitie ,se centreaza si se corecteaza veritcalitatea . Eventualele corecturi se realizeaza prin adaosuri metalice suplimentare asezate intre placa bazei si pachetul de adaosuri si se strang provizoriu piulitele suruburilor de ancorare . Daca prin buloane nu se pot transmite momente fundatiei , este obligatorie ancorarea provizorie a stalpului cu trei cabluri de otel asezate pe trei directii (la 120s ) si prinse la sol in locuri pregatite anterior . Inainte de ridicare ,pentru dirijarea sa in timpul montarii , pe baza stalpului se leaga franghii . In figura 5 sunt prezentate simplificat fazele de montaj propriu-zis ale unui stalp . Strangerea definitiva a piulitelor buloanelor de ancoraj se incepe numai dupa montarea cailor de rulare , dupa care se toarna betonul sub placa de baza (subturnarea ).

Fig . 3 . Trasarea axelor de montaj pe baza stalpilor : 1 - semn de trasare pe baza stalpului ; 2 - semn de trasare pe fundatie .

Fig 4. Prinderea stalpului in carlig :a - prindere de varf ; b - prinderea de scaunul grinzii de rulare ; 1 - dispozitiv de prindere ; 2- palan cu carlig ; 3 - cablu ; 4 - surub ; 5- lemn pentru protejarea piesei ce se ridica si a cablului .

In cazul stalpilor cu incarcari reduse (fara pod rulant ) , fundatia se executa cu aproximativ 30 mm sub nivelul placii de baza .Aducerea la verticala si eventualele corectii se realizeaza prin pene metalice asezate  intre placa de baza si fundatie . Dupa terminarea montajului se toarna sub placa de baza un beton preparat cu agregat marunt ( subturnare) . Penele metalice se pot scoate dupa intarirea betonului , locasurile ramase libere completandu-se cu beton .

Fig 5. Prinderea stalpului in carlig :a - prindere de varf ; b - prinderea de scaunul grinzii de rulare ; 1 - dispozitiv de prindere ; 2- palan cu carlig ; 3 - cablu ; 4 - surub ; 5- lemn pentru protejarea piesei ce

. Tehnologia de montaj al elementelor de acoperis

Principalele elemente ale unui acoperis metallic sunt: fermele, panele, contravanturile, luminatoarele (daca este cazul) si panourile de inchidere.

Tehnologia de montaj al unui acoperis cuprinde urmatoarele operatii im­portante : pregatirea si asamblarea elementelor uzinate ale pieselor, prinderea fermei in carligul macaralei, ridicarea in amplasament si fixarea fermelor, montarea panelor, contravantuirilor si luminatoarelor si  montarea panourilor de inchidere ale acoperisurilor.

Pentru pregatirea si asamblarea elementelor uzinate, fermele se livreaza fie asamblate integral in uzina, fie in subansambluri (parti din ferma). Fermele ( cu deschideri sub 30 m se asambleaza la locul de montaj (unde se asaza pe traverse de lemn la 2025 cm inaltime de la sol). Elementele componente se verifica si daca se constata defecte, acestea se remediaza inainte de asamblare.Se asaza apoi alaturat, se verifica planeitatea cu ajutorul furtunului de nivel si se fixeaza provizoriu cu buloane de montaj sau cu sudura electrica. Corectiile de cota se fac cu pene de lemn a.sezate in punctele de rezemare. Urmeaza apoi verificarea dimensiunilor intregului ansamblu, daca diferentele fata de proiect se inscriu in tolerantele admise si se prind definitiv.

Fermele care au deschiderea de 30 m sau mai mare se asambleaza pe platforme special amenajate (suporturi de montaj). Cand numarul fermelor ce se asambleaza este mare, se recomanda ca si la deschideri mai mici de 30 m sa se utilizeze asemenea platforme, deoarece ele creeaza conditii calitativ superioare de lucru si contribuie la sporirea productivitatii  muncii.

Alcatuirea suporturilor poate fi conceputa astfel incat sa permita asamblarea unei singure ferme, sau a doua ferme in paralel. In figura 6 este reprezentata grafic o platforma (suporturi) in care se pot asambla una sau doua ferme.

Subansamblurile fermei (tronsoanele), se asaza pe suporturi care trebuie sa aibe aceeasi cota. Este asigurata astfel orizontalitatea talpii inferioare si implicit continuitatea fara franturi in plan vertical a axei longitudinale a acesteia.

Tronsoanele asezate deci vertical se fixeaza de montantii suporturilor cu ajutorul unor dispozitive de apropiere, ca in detaliu A din figura 6. Se fixeaza pro­vizoriu, cu suruburi de montaj, eclisele corniere la cele doua talpi, apoi se fixeaza provizoriu diagonala de la mijlocul fermei. Se verifica din nou pozi­tionarea subansamblurilor si a pieselor de imbinare (liniaritatea axelor tal­pilor, planeitatea ansamblului fermei, dimensiunile, modul de prindere a ecliselor etc.), dupa care se imbina definitiv prin sudare.

Fig6. Asamblarea la sol a fermei din doua tronsoane:1 - montant ; 2 - suport ; 3- talpa superioara a fermei ; 4 - dispozitiv de apropiere si mentinere a fermei ; 5 - contraantuire de asamblare ; 6 - ferma ce se asambleaza

In cazul fermelor cu deschideri mari se recomanda ca inainte de ridicare:sa se execute o rigidizare transversala provizorie a lor, pentru evitatea deformatiilor mari care ar putea duce la degradarea elementului (fig. 7).

Fig 7.Consolidarea provizorie si prinderea in carligul macaralei a unei ferme:1-brida ; 2 - bile de brad ; 3 - ferma;4 - dispozitiv de manipulare a fermei

Prinderea fermei in carligul macaralei se executa in noduri diferite, in functie de tipul, forma si gabaritul ei ; de obicei, fermele se leaga cu cabluri la doua noduri simetrice. In cazul fermelor cu deschideri mari, .acestea se pot ridica folosind ca dispozitiv de agatare o grinda simpla (fig. 8, a) sau o grinda compensatoare (fig. 8, b).

Fig 8 . Prinderea unei fermei in cirligul niacaralei: a - cu grind5. simpi&; b - co grind& compznsatoarc;

ferma; 2 - grinda simpla (bara); 3 - grinda compensatoare.

Inainte de ridicare, de capetele fermei se leaga franghii pentru dirijare ; la mijlocul fermei, de talpa superioara, se leaga doua cabluri cu care aceasta se ancoreaza dupa ce s-a ridicat in plasament. Inainte de ridicare, pe capsula fermei si pe capetele stalpilor se traseaza axele cu vopsea.

Pentru ridicarea in amplasament si fixarea fermelor se foloseste o macara ( fig.9), fermele dirijandu-se de la sol cu ajutorul franghiilor legate de capete ; apoi se aseaza la pozitie pe capul stalpilor sau pe grinda longitudinala , astfel incat axele trasate pe capetele fermei si stalpului sa coincide) si se fixeaza de acestea pe buloane. Fixarea in pozitie verticala se realizeaza pentru prima ferma prin ancorare cu cabluri, iar pentru celelalte, prin montarea primei pane de langa coama.

Fig 9 . Schema de montare a unei ferme :1 - pozitia fermei la sol ; ridicarea femei desupra nivelului stalpilor ; 4 si 5 - coborarea si fixarea pe stalp

Montarea panelor, contravanturilor si a luminatoarelor din planul acopeirisului se executa, de obicei, de o alta formatie de lucru, in   paralel cu montarea fermelor. Ridicarea la pozitie a lor se efectueaza cu macarale usoare sau cu macarale pionier instalate deasupra constructiei pe o podina speciala ( fig. 10. a) sau cu biga ( fig.10.b)

Fig 11. Montarea panelor, contravantuirilor si luminatoarului

a-      cu macara pionier instalata pe cladire; b- cu biga (stalp de montaj)

1-podina; 2-macara pionier; 3-biga; 4- troliu; 5- ancora stalpului; 6-dispozitiv de agatare a pieselor

La montarea ponourilor de inchidere a acoperisului se adopt o sulutie eficienta prin liftarea unor subansambluri. Subansamblurile sunt montate la sol, ceea ce creeaza conditii favorabile sub aspectul calitatii montajului, productivitatii muncii si reducerii posibilitatii de accidentare a muncitorilor; in plus se face economie de utilaj si se reduce durata de executie.

6. Masuri de lucru pe timp friguros:

In conditiile de lucru pe timp friguros (temperaturi sub +5°C) trebuie respectate urmatoarele masuri :

- nu se execute indreptari la cald, intrucat racirile bruste duc la ruperi fragile (se formeaza structuri de calire);

-nu se execute cordoane de sudura decat cu luarea unor masuri speciale in caz contrar se obtin structuri fragile si fisurari ale sudurilor;

-se evita crestaturile si fisurile care la temperaturi  apropiate de 0°C inrautatesc comportarea otelului, ducand !a ruperi fragile;

-nu se execute vopsirea.

8. Masuri de tehnica a securitatii muncii:

Persoanele care participa la efectuarea lucrarilor de montaj sunt instruite pentru a cunoaste masurile specifice de tehnica a securitatii muncii, astfel:

-in depozit, materialele se asaza in stive ordonate ; piesele se scot din stiva in ordinea inversa depozitarii ; se interzice smulgerea din stiva.

-inainte de inceperea lucrarilor se vevifica starea utilajelor si a dispo­zitivelor ce urmeaza a se folosi (franghii, cabluri,^'lanturi, parghii etc.) ;

-se efectueaza un instructaj corespunzator tuturor muncitorilor care participa la montaj.

- pentru prinderea pieselor se folosesc numai muncitori special instruiti.

- se interzice efectuarea de manevre care contravin instructiunilor de folosire a utilajelor ;

- se interzice lucrul sau circulatia sub macaraua in functiune;

- operatiile de ridicare se conduc nurnai de o singura persoana;

- pozitia de lucru a muncitorilor trebuie sa fie in afara zonelor pericu­loase de transport sii ridicare ;

- dat fiiind lucrul la inaltime, toti montorii se supun unui examen me­dical la cel mult trei luni;

- muncitorii trebuie sa aiba echipament adecvat de protectie a muncii (imbracaminte si incaltaminte corespunzatoare, casca, centuri de siguranta etc.)

- la imbinarile de pozitie, piesele sunt manipulate pentru pasuirea lor cu ajutorul cablurilor si al dornurilor ; se interzice manipularea cu mana;

- dupa asezarea la pozitie si inainte de dcsprinderea din carligul maca­ralei, piesele se prind corespunzator si se verifica stabilitatea lor;

- operatiile de asamblare ]a pozitie se desfasoara pe platforme sprijinite la sol sau agatate de constructie.