двутавр 40ш

Вот этот самый двутавр 40Ш — часто его воспринимают как некий универсальный ?кирпич? для колонн. Мол, широкая полка, момент сопротивления приличный, бери и ставь. Но на практике всё упирается в детали, которые в справочниках мелким шрифтом: местная устойчивость полки, работа на кручение в неявных схемах, да и просто наличие на складе в нужном количестве. Многие, особенно на стадии эскизного проектирования, закладывают его, не задумываясь о монтажных стыках или о том, как он поведёт себя в связевой системе низкоэтажного цеха. Личный опыт подсказывает, что с ним нужно работать аккуратнее, чем с более узкополочными сериями.

Где он действительно работает, а где — компромисс

Если говорить о нашем опыте на объектах, где участвовала компания ООО Шэньси Хунлу Тяньлун Стальные Конструкции, то двутавр 40Ш часто шёл на колонны в каркасах административно-бытовых корпусов или в качестве мощных ригелей в рамах, где нужна была жёсткость при относительно небольшой высоте сечения. Ключевое слово — ?нужна была жёсткость?. Когда расчёт идёт не только на прочность, но и на ограничение прогибов, широкая полка даёт преимущество.

Но был и неудачный эпизод, поучительный. Заложили его для стоек фахверка высотой около 12 метров, предполагая, что широкая полка хороша для двустороннего крепления стеновых сэндвич-панелей. Не учли в полной мере ветровую нагрузку из плоскости. Вроде бы по расчёту проходило, но на стадии ПД вылезла проблема с гибкостью. Пришлось пересматривать, добавлять связи или менять серию. Получилось дороже. Теперь всегда смотрю на соотношение расчётной длины к ширине полки в таких случаях.

Ещё один нюанс — сварка. Толщина полок у 40Ш — это уже не тонкий лист. Если идёт автоматическая сварка в заводских условиях, как раз на мощностях, которые заявлены у HLTL в направлении металлоконструкций, вопросов меньше. Но если речь о монтажной сварке на стройплощадке в зимних условиях, нужно очень внимательно к ТКП относиться. Иначе внутренние напряжения потом аукнутся.

Вопросы поставки и логистики

С сортаментом на двутавр 40Ш не всё так просто. Он не всегда есть в наличии ?с колес? у всех дилеров. Особенно если нужна конкретная марка стали, скажем, 09Г2С для низких температур. Часто его приходится заказывать непосредственно на заводе-изготовителе, а это — увеличение сроков. В проектах, где мы сотрудничали с поставщиками типа Хунлу Тяньлун, этот момент всегда прорабатывали заранее, закладывая технологический запас по времени.

Логистика — отдельная тема. Из-за ширины полок (аж 400 мм у 40Ш1) и общего веса погонного метра погрузка и транспортировка требуют правильного раскладки в фуре. Один раз видел, как неграмотно уложенные двутавры в кузове дали остаточную деформацию — повело концы. Пришлось их потом отбраковывать на отправочный марки. Теперь в спецификациях иногда прямо прописываем требования к пакетированию и креплению в транспортном положении.

И конечно, складирование на объекте. Под него нужны ровные, подготовленные лежни, и класть нужно с прокладками, иначе потом автокраном не отдерешь — прикипят или перекосятся. Мелкая, казалось бы, деталь, но из-за неё простой крана на объекте может случиться.

Стыковка и сопряжения — поле для ошибок

Самый сложный узел с широкополочным двутавром — это, как правило, стык колонны. Особенно если он выполняется на высокопрочных болтах с фрезерованными торцами. Тут геометрия должна быть идеальной. Широкие полки требуют очень большого количества болтов, расположение которых нужно увязать с рёбрами жёсткости, траверсами. Чертеж получается плотным. Ошибка в разбивке отверстий — и приходится рассверливать на месте, теряя прочность и защитное покрытие.

Ещё один момент — сопряжение с фундаментом. Анкерные болты должны чётко попадать в пространство между полками, не упираясь в стенку. А если колонна работает не только на сжатие, но и с большим моментом, анкерная группа становится массивной. Иногда проще и дешевле залить анкерную плиту, но это уже увеличение объёма бетонных работ. Выбор всегда ситуативный.

При сопряжении балок с колонной из двутавра 40Ш часто используют фасонки. И вот здесь важно не переборщить с толщиной. Кажется, что чем толще, тем надёжнее. Но слишком жёсткий узел может перенаправить напряжения не туда, куда мы рассчитывали, например, в тело колонны, вызывая местную потерю устойчивости. Лучше сделать узел чуть более податливым, но просчитать его корректно.

Альтернативы и экономический аспект

Иногда стоит отойти от шаблона и посмотреть в сторону составных сечений или даже колонн из сварных коробов. Особенно если нагрузка эксцентричная или есть существенный крутящий момент. Двутавр 40Ш с кручением справляется не лучшим образом. Да, его проще купить и обработать, но если на кону общая экономия металла или габариты конструкции, расчёт может показать преимущество иного решения.

Что касается цен, то тут нелинейная зависимость. Сам по себе прокат может быть дороже, чем два более лёгких двутавра, работающих в связке. Но нужно прибавить стоимость монтажа, огнезащиты, антикоррозионной обработки. Часто выигрыш в скорости монтажа готовой колонной перекрывает разницу в цене металла. Компании, которые, как HLTL, работают ?под ключ? — от производства металлоконструкций до монтажа, — обычно хорошо это просчитывают и могут предложить оптимальный вариант, не обязательно стандартный.

В контексте их деятельности, кстати, интересно сочетание: несущий каркас из таких двутавров и ограждающие конструкции из сэндвич-панелей. Точки крепления панелей к широкой полке — это удобно, но нужно заранее заложить и приварить закладные элементы под крепёж. Иначе потом долбить или приклеивать — ненадёжно и трудоёмко. Это к вопросу о комплексном проектировании.

Выводы, которые не пишут в учебниках

Итак, двутавр 40Ш — это мощный и распространённый профиль, но не панацея. Его применение должно быть технически и экономически обосновано. Слепое копирование узлов из прошлых проектов может привести к перерасходу металла или, что хуже, к скрытым проблемам в работе конструкции.

Главный совет, который даю молодым коллегам: всегда смотрите на него в системе. Как он работает с фундаментом, с ригелями, с связями? Как его будут изготавливать, транспортировать и монтировать? Ответы на эти вопросы часто подсказывают, стоит ли его применять или лучше поискать другое решение.

И конечно, работа с проверенными поставщиками и производителями, которые понимают не только цены, но и технологию, как та же ООО Шэньси Хунлу Тяньлун Стальные Конструкции, избавляет от множества головных болей. Потому что в итоге важна не просто цифра в сортаменте, а готовая, надёжная и построенная в срок конструкция.