гнем двутавр

Когда говорят 'гнем двутавр', многие сразу представляют мощный пресс и готовую дугу. На деле, если подходить так, можно угробить и материал, и проект. Сам профиль, его марка стали, даже температура в цеху — всё играет роль. Вот, например, для каркасов ангаров или опор часто нужен именно гнутый двутавр, а не сварная конструкция. Но тут и начинаются основные ошибки.

Почему не всякий двутавр гнется 'как надо'

Брал как-то заказ на нестандартные арочные элементы для склада. Заказчик принес чертежи, где радиус был минимальным. Двутавр был обычный, Балка 20Б1. На словах всё просто — задал радиус и вперёд. Но при холодной гибке на ребре пошли микротрещины, еле заметные. Пропустили, отгрузили. Через полгода звонок: в месте изгиба, в самой верхней полке, пошла ржавчина рыжими полосами именно по линии трещин. Пришлось переделывать за свой счет. Вывод: для крутых радиусов нужен или специальный стальной прокат, который допускает такие деформации, или предварительный нагрев. Но нагрев — это своя история с отпуском металла.

Сейчас часто смотрю в сторону продукции ООО Шэньси Хунлу Тяньлун Стальные Конструкции. Они в металлоконструкциях работают, и у них в ассортименте есть и готовые гнутые профили. Иногда проще и надежнее использовать уже готовое решение, чем экспериментировать на своем станке, рискуя целой партией. Их сайт hltl.ru полезно держать в закладках, когда ищешь варианты для сложных проектов.

Ещё один момент — направление гибки. Гнуть двутавр относительно слабой оси (то есть создавая изгиб в плоскости стенки) — это одно. А вот гнуть относительно сильной оси (чтобы дуга шла по плоскости полок) — это задача на порядок сложнее. Тут без серьезного оборудования и точных расчетов прогиба и растяжения внешних волокон не обойтись. Часто вижу, как пытаются это сделать на универсальных листогибах с приспособами — результат обычно плачевен, профиль 'ведет' и скручивает.

Оборудование и 'чувство металла'

У нас в цеху стоит старый валковый станок, трехвалковый. Для гибки двутавра по большому радиусу — более-менее. Но когда требуется не дуга, а какой-то сложный гнутый профиль с переменным радиусом, например, для элемента фасада, начинаются танцы с бубном. Иногда проще разбить геометрию на сегменты, сделать шаблон из фанеры и гнуть поэтапно, с промежуточными замерами. Это долго, но точно.

Молодые ребята часто спрашивают: 'А почему нельзя просто давить прессом посередине?'. Объясняю, что двутавр — это не уголок и не труба. Его сечение рассчитано на нагрузку в определенном направлении. При точечном давлении велик риск потери устойчивости стенки, она может просто сложиться 'гармошкой', особенно если профиль высокий (скажем, 30Ш1 или 40К1). Нужно, чтобы усилие распределялось по всей длине контакта. Для этого и существуют специальные гибочные плиты с фигурными вырезами под полку.

Кстати, о сэндвич-панелях. Их монтаж на гнутый двутавр — отдельная тема. Если каркас из гнутого профиля под них сделан с отклонениями по плоскости, то панели либо не станут, либо будут стоять с напряжением. А это — мостики холода и потенциальные протечки. Поэтому точность гибки здесь критична. Видел объекты, где из-за кривого каркаса потом годами боролись с конденсатом.

Когда расчет важнее силы

Был проект по реконструкции: нужно было надстроить легкую мансарду на старом здании с использованием гнутых двутавровых арок. Архитектор нарисовал красивую пологую арку. Мы сделали, как он сказал. Но при монтаже выяснилось, что точки опоры на старые стены были рассчитаны неверно — не учли горизонтальный распор. Арки 'разъезжались'. Хорошо, заметили сразу, до обшивки. Пришлось срочно вваривать затяжки, портить внешний вид чистого арочного потолка. Теперь всегда, прежде чем гнуть двутавр для несущих элементов, требую от инженеров не только чертеж формы, но и полный расчет узлов крепления, с учетом всех возникающих усилий.

Здесь, опять же, компании, которые специализируются на полном цикле — от проектирования до монтажа, как та же Хунлу Тяньлун, находятся в более выигрышном положении. У них проектировщики и технологи, скорее всего, работают в связке. И когда они предлагают многопустотные плиты перекрытия с арматурными каркасами в комплекте с металлокаркасом, то, наверное, уже просчитали варианты опирания. У нас же, в небольшой мастерской, часто получается, что гнем мы, а считает кто-то другой, и связь между этими этапами хромает.

Иногда спасает старый метод — 'калибровка' на образце. Берем обрезок той же партии, гнем его по рассчитанным параметрам, а потом замеряем фактические радиусы и пружинение. Металл, особенно если партия 'левая' или с перепадами по толщине, может вести себя по-разному. Эти данные потом вносим в настройки станка как поправку. Без этого — лотерея.

Практические мелочи, которые решают всё

Смазка. Казалось бы, ерунда. Но если не смазывать поверхности контакта станка с полками двутавра, особенно при горячей гибке, можно получить приваренные куски окалины и борозды на рабочей поверхности профиля. Это потом коррозия пойдет быстрее, да и внешний вид для видимых конструкций уже не тот. Пробовали разные составы, остановились на простой графитовой смазке, дешево и достаточно эффективно.

Разметка. Перед тем как гнуть двутавр, особенно если гнется не вся длина, а участок, нужно четко разметить зону гибки и зоны прямолинейные. Мелом не всегда видно, лучше чертилкой или маркером по металлу. И обязательно отмечать, какая полка будет внутренней в радиусе. Путаница здесь приводит к браку — профиль потом в конструкцию не становится.

Складирование гнутых профилей — отдельная головная боль. Их нельзя просто бросить в штабель, как прямые. Под них нужны специальные козлы или стеллажи с опорами, повторяющими форму. Иначе они деформируются под собственным весом, и вся точность гибки к чертям. У себя для этого сварили простые кондукторы из обрезков швеллеров.

Вместо заключения: мысль вслух

Так что, гнуть двутавр — это не операция, это процесс, где много 'если'. Если правильно подобран материал, если верно рассчитана технология, если оборудование позволяет, если руки и глаза на месте. Иногда выгоднее и спокойнее заказать готовые гнутые профили у крупного производителя металлоконструкций, который гарантирует и геометрию, и качество стали. Как те, что делает ООО Шэньси Хунлу Тяньлун. Особенно для ответственных объектов.

Но если делать самому, то главное — не торопиться. Дать металлу 'улечься' в валках, контролировать каждый проход, постоянно сверяться с шаблоном. И всегда, всегда делать пробный гиб на обрезке. Это правило, спасшее нас от брака и убытков десятки раз. Металл не прощает невнимания, а гнутый двутавр — тем более. Он либо держит форму и нагрузку, либо тихо и незаметно готовит проблему, которая вскроется гораздо позже, когда исправлять будет в разы дороже.

В общем, дело это нужное, часто востребованное в современном строительстве — от торговых центров до частных домов с эркером. Но подходить к нему нужно с уважением к физике и материалу. Без этого — просто гнуть железку, результат будет соответствующим.