Дешево проектирование рам портального типа с подвесными кранами

Вот этот запрос — ?дешево проектирование? — он постоянно всплывает, и каждый раз внутри всё сжимается. Потому что знаешь: клиент хочет сэкономить, и это нормально, но часто под ?дешёвым проектированием? понимают просто срезание углов, а потом эти углы вылезают в монтаже или, что хуже, в эксплуатации. Особенно с портальными рамами под подвесные краны. Тут несущая способность, динамические нагрузки, узлы крепления подкрановых путей — всё должно быть просчитано до миллиметра. Дешёво — не значит плохо. Дешёво — значит оптимально: без лишнего металла, но и без риска обрушения. Сразу скажу, если искать просто самого низкого ценника на бумажку с расчётами, то получишь либо шаблон из старого проекта, не учитывающий грунты именно твоего участка, либо расчёт, где заложен такой запас прочности, что стоимость металлоконструкций взлетает в небеса. И то, и другое — не экономия.

Почему ?портальный тип? — это не просто две стойки и балка

Работал над объектом в Нижнем Новгороде, складской комплекс. Заказчик принёс проект от ?бюджетных? проектировщиков. С виду всё нормально: рама портальная, пролёт 24 метра, кран-балка на 5 тонн. Но в узлах крепления подкрановой балки к колонне — сплошные сварные швы, без усиливающих накладок. По расчётам вроде держит, но мы-то знаем, что динамическая нагрузка от крана, особенно при торможении тележки, создаёт знакопеременные напряжения. Через год-два в этих швах могли пойти трещины. Пришлось пересчитывать и усиливать узлы. Вот тебе и ?дешёвое проектирование? — экономия в 50 тысяч на этапе проекта обернулась переделкой на 300+ после монтажа. Это к вопросу о реальной стоимости.

Или другой аспект — выбор профиля. Часто, чтобы удешевить, предлагают использовать не сварные двутавры, а горячекатаные. Но для портальных рам с консолями, где моменты меняются, сварная балка по индивидуальному чертежу может быть и выгоднее, и легче. Нужно считать конкретку. Универсальных решений нет.

Здесь, кстати, важна связка с производством. Если проектировщик оторван от цеха, он может начертить идеальную с точки зрения механики конструкцию, которую потом невозможно нормально сварить или собрать на месте. У нас в компании, ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг, этот разрыв стараемся исключить. Конструкторское бюро работает в одной связке с технологами производства и монтажниками. Поэтому, когда мы говорим про проектирование рам портального типа, мы сразу прикидываем: как это будет резаться на нашем ЧПУ, как свариваться в цеху, как монтироваться на объекте. Это неразделимые вещи. Посмотреть на наш подход можно на zxth.ru — там не просто картинки, там отражён именно комплексный процесс.

Подвесные краны: скрытая сложность, которую часто упускают

С подвесными кранами — отдельная история. Многие думают, что раз кран подвесной, а не опорный, то и требования к раме ниже. Опасное заблуждение. Вся нагрузка от крана, груза и его перемещения передаётся на верхний пояс ферм или балок перекрытия. Возникают не только вертикальные, но и существенные горизонтальные силы. Проектирование должно это учитывать с запасом.

Помню случай на объекте по производству пластиковых окон. Сделали лёгкое здание из ЛСТК, а потом решили поставить подвесной кран для перемещения стеклопакетов. Проект каркаса изначально не был рассчитан на такие точечные нагрузки. В итоге пришлось в уже построенном здании устанавливать дополнительные портальные рамы-вставки именно под путь крана. Получилось и дороже, и не так эффективно, как если бы это было заложено изначально. Мораль: думать о крановом оборудовании нужно на самом первом этапе, даже если его монтаж планируется ?потом?.

Ещё один нюанс — крепление подкрановых путей. Часто это делается на болтах через планки. Но если рама испытывает вибрации (а она будет), болты могут ослабевать. Нужно предусматривать или контргайки, или иные методы фиксации. В наших проектах мы часто закладываем сварные косынки в этих узлах, что даёт жёсткое соединение и снимает проблему. Но это опять же нужно просчитать, чтобы не перегреть металл.

Где же искать реальную экономию? Опыт с производства

Итак, если не срезать углы в расчётах, то где экономить? Ответ — в оптимизации. Настоящее дешево проектирование — это умное проектирование. Первое — это точный расчёт нагрузок. Не брать ?с потолка? коэффициент запаса в 2, а считать по реальным режимам работы крана (лёгкий, средний, тяжёлый). Это может снизить металлоёмкость на 15-20% без какого-либо ущерба для безопасности.

Второе — унификация узлов. Если в проекте десять однотипных рам, то нужно сделать их абсолютно идентичными. Это удешевляет и раскрой металла (меньше обрезков), и изготовление (оснастка одна), и монтаж (бригада набивает руку). Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун для крупных заказов всегда делаем 3D-модель всего каркаса, чтобы выявить такие возможности для унификации. Наше производство в Шэньси с современным ЧПУ-оборудованием как раз заточено под эффективный раскрой и серийное изготовление таких элементов.

Третье — выбор стали. Не всегда нужна дорогая низколегированная сталь. Для большинства портальных рам в умеренном климате достаточно качественной углеродистой стали Ст3 или её аналогов. Но это решение должно быть обосновано расчётом на хладноломкость, если объект, например, в Сибири.

Провалы и уроки: когда ?дешево? стало синонимом ?долго и больно?

Был у нас опыт, лет пять назад, взялись сделать супер-бюджетный проект ангара для клиента. Дали минимальную цену, сильно оптимизировали конструкцию. Всё посчитали, вроде бы надёжно. Но не учли один фактор — квалификацию монтажной бригады на месте у заказчика. Чертежи были сложноваты для сборки ?в полевых условиях? без нашего надзора. В итоге при сборке перепутали несколько элементов, потом их резали на месте, варили… Сроки сорвались, клиент был недоволен, хотя по деньгам в итоге вышло даже дороже изначальной сметы. Урок: дешевизна проекта должна соотноситься с реалиями монтажа. Иногда лучше заложить в проект более простую, пусть и немного более металлоёмкую схему сборки, если знаешь, что монтировать будут не виртуозы.

Отсюда наша позиция в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг: мы предлагаем не просто проектирование, а пакет ?проект + изготовление + шеф-монтаж?. Это часто оказывается дешевле в общей кассе, потому что исключает такие косяки. Мы контролируем цепочку от чертежа до сдачи объекта, и ответственность одна. Адрес наш, кстати, КНР, Шэньси, район Янлин, улица Вэйхуэй, д. 15 — логистика отлажена, поэтому даже для объектов в России поставка металлоконструкций не становится запредельно дорогой статьёй.

Ещё один провал связан с программным обеспечением. Пытались использовать для расчётов слишком ?автоматизированный? софт, который выдаёт результат без промежуточных этапов проверки. Пропустили ошибку в моделировании основания. Хорошо, заметили на этапе согласования чертежей. С тех пор любой расчёт, особенно для рам портального типа, дублируем ручной проверкой ключевых узлов. Машина машиной, но глаз и опыт инженера ничто не заменит.

Итог: так что же в сухом остатке?

Гоняться за низкой цифрой в графе ?проектные работы? — тупик. Нужно смотреть на общую стоимость жизненного цикла конструкции: проект + металл + изготовление + монтаж + эксплуатация. Грамотное, умное проектирование рам портального типа с подвесными кранами — это тот фундамент, на котором стоит вся последующая экономия. Оно позволяет минимизировать отходы металла, упростить и ускорить сборку, избежать дорогостоящих переделок.

Ищите не самого дешёвого проектировщика, а того, кто понимает всю цепочку и может аргументировать каждое своё решение: почему здесь такой профиль, почему такой узел, как это будет изготавливаться. Как правило, такие специалисты работают в тесной связке с производством, как в нашей компании. Потому что проектирование в отрыве от цеха — это просто теория, которая на практике может оказаться золотой.

Поэтому, когда ко мне обращаются с запросом ?сделайте дешево?, я всегда задаю встречные вопросы: а что для вас ?дешево?? Сэкономить сейчас 100 тысяч или за те же деньги, но вложенные в качественный проект, сэкономить 500 тысяч на следующем этапе? Ответ обычно всё расставляет по местам. И работа начинается с поиска этого баланса, а не с слепого следования бюджету.