Китай нормы расстояний между с-образными прогонами

Когда заходит речь о нормах расстояний между с-образными прогонами в Китае, многие сразу лезут в СНиПы или GB-стандарты, ожидая найти там одну магическую цифру. Сразу скажу — её там нет. И это первое, с чем сталкиваешься на практике. Вопрос расстояния — это всегда компромисс между нагрузкой (снеговой, ветровой, монтажной), толщиной металла самого прогона, шагом ферм или рам и, что немаловажно, экономией материала. Часто вижу, как проектировщики, особенно начинающие, берут усреднённое значение, скажем, 1.5 метра, и штампуют его на всех объектах. Потом на стройплощадке начинаются проблемы: прогибы, 'парусит', или наоборот — перерасход стали, когда можно было ставить реже. Суть в том, что китайские нормы (те же GB 50017 или GB 50018) задают методику расчёта, а не готовый ответ. Они говорят: считайте прогиб, считайте прочность, учитывайте коэффициент. А итоговое расстояние — это уже результат этого расчёта для конкретного здания в конкретном регионе Шэньси или Хэйлунцзяна.

От чертежа до первой ошибки

Помню один из ранних наших объектов — склад в том же Шэньси. Проект был, на первый взгляд, стандартный. Прогоны С250х75х20х2.5, кровля — сэндвич-панели. По первоначальным расчётам молодого инженера расстояние между прогонами вышло 1.8 метра. Вроде бы всё по формулам. Но мы тогда упустили один нюанс — объект стоял в открытой степи, район с повышенной ветровой нагрузкой. И когда смонтировали первые пролёты, пришёл опытный монтажник, постучал по металлу, посмотрел на длину пролёта ферм и сказал: 'Ребята, здесь будет играть, как струна. При сильном ветре панели на стыках может повести'.

Пришлось срочно собирать совещание. Пересчитали с учётом пульсационной составляющей ветра и возможной неидеальности опирания панелей. В итоге расстояние сократили до 1.55 метра. Да, металла ушло больше, но зато спокойно спали потом. Это был урок: норма — это не догма. Она даёт базис, но последнее слово — за практической логикой конструкции и местными условиями. Кстати, для того же С-образного прогона из оцинковки толщиной 2.0 мм и высотой 200 мм при шаге рам 6 метров расстояние в 1.2 метра и в 1.6 метра — это две большие разницы и по стреле прогиба, и по ощущению жёсткости кровли при ходьбе по ней во время монтажа.

Здесь стоит отметить, что грамотное предприятие должно уметь работать именно в этой парадигме — от чертежа до сдачи. Как, например, ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг. Их подход, судя по проектам, с которыми приходилось сталкиваться, строится не на продаже тонн металла, а на решении конструкторской задачи. И расстояние между прогонами — как раз та деталь, где это видно. Они не будут просто резать прогоны по ТУ, они запросят у заказчика данные по району строительства, уточнят тип кровельного материала, а потом уже их инженеры дадут обоснованное решение. Это и есть та самая комплексная услуга, которая многих спасает от будущих проблем.

Факторы, которые 'съедают' запас

Итак, на что же смотреть, определяя эти самые нормы расстояний? Первое — это, конечно, нагрузка. Но не просто цифра из карты районирования, а сборная солянка: постоянная вес (панели, утеплитель, собственный вес прогона), временная (снег), и особая статья — монтажная. Часто забывают, что во время установки кровли по прогонам могут ходить люди с инструментом, могут складироваться те же панели. Это создаёт локальную нагрузку, которую тоже нужно учитывать. Второе — это схема опирания. Прогон, жёстко закреплённый по концам, и прогон, имеющий некоторую свободу (например, на скользящих опорах для учёта температурных деформаций каркаса), — будут работать по-разному. Их расчётная длина отличается, а значит, и допустимый пролёт между точками крепления к несущим конструкциям будет разным.

Третье — это сам профиль. С-образный прогон хорош своей простотой и технологичностью, но у него есть слабое место — малая жёсткость на кручение. Если точка приложения нагрузки (например, от панели) смещена относительно центра изгиба сечения, возникает крутящий момент. Это может привести к потере устойчивости, особенно для тонкостенных профилей. Поэтому в ответственных случаях или при больших пролётах используют Z-образные прогоны, которые в этом плане стабильнее, или ставят дополнительные раскосы, связывающие прогоны между собой в горизонтальной плоскости.

Четвёртый, и очень житейский фактор — это качество монтажа. Можно идеально всё рассчитать, но если монтажники прикрутят прогон не всеми положенными саморезами, или с неверным шагом, или к неровно установленной ферме — вся работа насмарку. Прогон будет 'играть', кровля начнёт шуметь, крепления ослабнут. Поэтому в нашей практике всегда прилагаем к проекту простую и понятную схему монтажа с указанием всех критичных точек. Это снижает риски на площадке.

Цифры из жизни, а не из учебника

Давайте ближе к цифрам, но без фанатизма. Для типового одноэтажного цеха с шагом основных рам 6-7.5 метров, со стеновыми и кровельными сэндвич-панелями, в центральном регионе Китая со средней снеговой нагрузкой, часто встречаются такие эмпирические данные: для прогона С200 высотой 200 мм и толщиной 2.0 мм расстояние между его осями часто принимают в диапазоне 1.4 — 1.7 метра. Для более высокого С240 (240 мм) при той же толщине можно раздвинуть до 1.6 — 1.9 метра. Но это именно эмпирика, отправная точка для расчёта. Если цех строится в горной местности, где снега по колено, или на побережье, где ветер срывает крыши, эти цифры сразу уменьшаются. Иногда приходится ставить прогоны через 1.1-1.2 метра, и это нормально для данных условий.

Очень показательна история с одним коммерческим павильоном. Архитектор задумал огромный свес кровли — почти 2 метра для эстетики. Прогоны, естественно, эти свесы тоже формировали. При стандартном расчёте для основной площади крыши расстояния было достаточно. Но на свесе возник изгибающий момент, который банально 'выворачивал' крайний прогон, пытаясь скрутить его. Пришлось для двух крайних прогонов уменьшать шаг между их креплениями к ферме, по сути, установить дополнительные подкосы снизу, чтобы погасить этот крутящий момент. Без этого свес через сезон могло бы повести.

Вот здесь и проявляется ценность производства, которое имеет собственные монтажные бригады. Когда одна компания, та же ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг, и проектирует, и изготавливает, и монтирует, она несёт ответственность на всех этапах. Их строительная команда, работающая на площадке, сразу видит такие потенциальные узлы и может оперативно дать обратную связь проектировщикам ещё на этапе изготовления. Это позволяет избежать многих 'костылей', которые потом придумывают на стройке. Адрес их в Янлине, кстати, очень удобен логистически для проектов по всей стране, что тоже немаловажно для соблюдения сроков.

Оборудование и 'чувство металла'

Многое зависит от возможностей производства. Современное CNC-оборудование, о котором упоминает компания, — это не просто для галочки. Оно позволяет изготавливать прогоны с высокой геометрической точностью. А это значит, что все прогоны в партии идентичны, отверстия под крепления точно совпадают с проектными координатами. На площадке это сокращает время монтажа и исключает ситуации, когда монтажнику приходится дрелью 'добивать' отверстие, потому что оно не сошлось на пару миллиметров. Такая точность косвенно влияет и на надёжность узла: прогон становится на своё место как влитой, без перекосов и лишних напряжений.

Но даже с самым лучшим оборудованием нужно 'чувство металла'. Бывает, смотришь на готовый прогон, ещё на заводе, и понимаешь: вот здесь, возле отгиба полки, при резком увеличении нагрузки может пойти складка. И это при том, что расчёт по программе показывает 'проходит'. Опытный технолог тогда может дать рекомендацию поставить дополнительную ребро жёсткости в этом месте, или даже изменить раскрой листа, чтобы избежать критичного направления прокатки. Это уже не норма, это ремесло.

Именно поэтому, выбирая подрядчика для металлоконструкций, стоит смотреть не только на сертификаты, но и на портфолио реализованных объектов, особенно тех, что простояли несколько лет в сложных условиях. Увидеть, как ведёт себя кровля после пяти снежных зим — лучшая проверка для всех расчётов и принятых расстояний между с-образными прогонами.

Вместо заключения: мысль вслух

Так что же такое китайские нормы на расстояние? Это, в первую очередь, рамка, внутри которой работает инженерная мысль. Жёстких, раз и навсегда данных — нет. Есть физика, есть материалы, есть экономика и есть опыт, который часто подсказывает больше, чем самая сложная программа. Главное — не подменять одно другим. Нельзя слепо следовать опыту, игнорируя расчёт для нестандартного случая. Но и нельзя полностью доверять 'цифре', выданной софтом, не прикинув на глаз, не представив себе, как эта конструкция будет стоять под дождём и ветром.

Работая с металлом, особенно с такими, казалось бы, простыми элементами, как прогоны, постоянно балансируешь на этой грани. И когда видишь, что компания позиционирует себя именно как комплексный игрок — от проектного отдела до монтажников с отбойными молотками, — понимаешь, что они эту грань чувствуют. Потому что иначе в этой сфере просто не выжить. Всё-таки металлоконструкции — это не про теорию, это про то, что должно стоять долго и не вызывать вопросов у тех, кто под этой крышей работает или живёт. И расстояние между этими самыми с-образными прогонами — один из тех кирпичиков, из которых складывается это спокойствие.