Перспектива с двутавровым профилем
Высокие технологии строительства уже давно перестали быть роскошью эксцентричных архитекторов и все больше становятся производственной необходимостью, качественным стандартом. Промышленная революция во всем мире породила спрос на массовое возведение объектов, оставляющих внутри максимальное пространство при минимальном объеме несущих конструкций.
Это и арены, и концертные залы, и заводские цеха, и складские помещения. И именно для таких задач идеальным конструктивным элементом оказались сварные металлические балки. Самым распространенным профилем строительных балок в последние десятилетия стал двутавр. Балка с таким сечением в разрезе напоминает букву «н». Она состоит из трех элементов: двух параллельных полок и перпендикулярной им стенки. Секрет популярности двутавра у архитекторов и строителей очень прост — такая балка примерно в 7 раз прочнее и в 30 раз жестче балки квадратного профиля аналогичной площади сечения.
На сегодняшний день двутавровая балка — наиболее выгодная форма сечения элементов, применяемых в строительных и конструкционных целях. В нашей стране уникальные свойства двутавра использовались преимущественно для межэтажных перекрытий, шахтных стволов и несущих мостовых опор. И масштабу задачи ускоренной индустриализации советского периода прекрасно соответствовало качество горячекатаных двутавровых балок. Двутавровый профиль формировался на прокатных станах металлургических заводов из горячих заготовок, которые, проходя через систему валков, принимали требуемое сечение.
В последние десятилетия в России стала осваиваться западная строительная технология, в которой двутавр используется в качестве основного конструктивного элемента зданий. И тогда крайне остро встала проблема недостаточного сортамента горячекатаного двутавра. Переделывать прокатный стан под каждый запрос заказчика невозможно. А сортамент горячекатаных балок, которые способен выпускать конвейер, ограничен несколькими десятками позиций, с шагом 14% по высоте. И при работе с ним приходится учитывать, что разница между показателями несущей способности ближайших позиций составляет 10–25%.
Зачастую при выборе сечения горячекатаной балки оказывалось, что расчетный момент инерции для балок, из которых собирается конструкция, чуть больше, чем у ближайшего типоразмера балки. Единственным выходом из этой ситуации становилось использование большего типоразмера. Это влекло за собой целую цепочку проблем: утяжелялась конструкция, а также вес всего здания, под которое приходилось проектировать более мощный фундамент, и так далее. И в итоге это оборачивалось существенным увеличением стоимости строительства.
Выход был найден в переходе на принципиально иную современную технологию — производство сварных балок. Двутавровый профиль в этом случае производится из горячекатаного листа методом электродуговой сварки предварительно раскроенных листов.
Очевидно, что при новом типе производства сортамент ограничен только фантазией проектировщика. Так, например, в каталоге одного из ведущих производителей сварных балок, компании «Стилар» (www.steelar.com), уже сейчас более 50 тыс. позиций типоразмеров. Это изобилие открывает широчайшие возможности для желаний заказчиков и творческих идей проектировщиков. И в любом случае вес конструкции окажется существенно ниже, чем при использовании горячекатаных аналогов. При грамотном проектировании конструкции из сварных балок дискретность в показателях несущей способности может оказаться меньше 1%.
Быстрорастущая популярность сварных балок привела к появлению бесчисленного количества кустарных фирм. По желанию заказчика сегодня мастера готовы соорудить балку любого типоразмера. Однако ответственному застройщику имело бы смысл поинтересоваться конкретными условиями выполнения заказа. Обратившись к кустарному производителю, заказчик увидит, что требуемая продукция производится на глазок — методом ручной сварки. И придется заказчику положиться только на личное мастерство сварщика и русский авось. Гарантировать качество заказа в этом случае может только случай.
Впрочем, один результат гарантирован стопроцентно — это неполный провар. Со стороны эта неготовность, конечно же, незаметна, и здание будет сдано в эксплуатацию. Вероятность быстрого изнашивания несущих конструкций подсчитать очень трудно, одно можно сказать с уверенностью — она высока. А печальные последствия обветшания конструкции — это проблема уже не только экономическая. Все мы помним случаи, когда желание сэкономить на несущих конструкциях приводило к драматическим последствиям.
Цивилизованной альтернативой кустарному глазомеру уже более полувека служит отработанная в развитых странах технология pre-engineered buildings. Ее использование позволяет добиться самой высокой производительности, универсальности, лучшего качества проектных решений и конечной продукции, задействовать наименьшую площадь цехов под оборудование и в итоге получить наименьшую себестоимость продукта. Чтобы понять особенности этой технологии, можно обратиться к опыту производственного объединения «Стилар» — российской компании, полностью освоившей эту технологию. Обращение к опыту этого производителя уже потому характерно, что на его технологиях остановили свой выбор всемирно известные компании, построившие свои заводы и центры в России: LG Electronics, Wienerberger, Nissan, Volkswagen, Toyota, Lexus.
Исполнение любого заказа здесь начинается с разработки подробной комплексной технической документации силами собственного проектно-конструкторского бюро. Впоследствии это позволяет практически исключить возможность неприятных сюрпризов при строительстве.
Как мы уже говорили, начало производства сварной балки начинается с раскроя стального листа. В цехах «Стилар» в качестве раскройщиков выступают станки с числовым программным управлением. Сам материал — листовая сталь — в это время находится под водой. А в качестве ножниц в этом «железном ателье» выступает струя плазмы.
Далее полки и стенки собираемой балки стыкуются и удлиняются дуговой сваркой под флюсом. Собственно сборка осуществляется на автоматической линии. У местной сварки под флюсом тоже есть своя особенность — она производится с системой автоматической рекуперации флюса. Заводские мощности позволяют корректировать уже готовые балки, а контроль качества сварных швов производится только неразрушающими методами. И вся технологическая цепочка на заводе «Стилар» связана единым программным комплексом.
Подобная технология позволяет свести к нулю возможность неполного провара и сопутствующих ему сюрпризов. Но перед заказчиком неизбежно встает вопрос: как все эти технологические изыски в итоге сказываются на цене конечного продукта?
Рискнув связаться с кустарями-самоделкиными, заказчик сможет выгадать около 10% цены, в зависимости от запросов этих производителей. Но вместе с сомнительной выгодой в этом случае заказчик получает возможность оплатить из своего кармана полный набор неприятных сюрпризов, которые его ждут в перспективе, в частности: конструктивные нестыковки при монтаже, нарекания подрядчика, быстрый износ конструкции, не говоря даже о перспективе стать фигурантом уголовного дела в случае обрушения конструкции.
Высокие технологии требуют чуть больших затрат сегодня и оборачиваются огромными прибылями в перспективе. И этот экономический закон особенно нагляден в случае применения двутаврового профиля.
ООО «Стилар Билдинг Системз»
Москва, ул. Кантемировская, 58, оф. 1005
Тел.: +7 (495) 651-9304, 651-9305
| Автор: по материалам редакции Дата: 14.04.2011 Журнал Стройпрофиль 3-11 Рубрика: металлические конструкции Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |  |