Колонны коробчатого сечения для культурных центров

Если думаете, что коробчатые колонны — это просто сваренные прямоугольники, значит не сталкивались с акустикой концертного зала или вибрациями от танцевальных нагрузок. Расскажу, как мы начинали с типовых решений и через какие кочки проходили, пока не научились делать их под культурные объекты.

Почему именно коробчатое сечение для культурных объектов

В 2018 году мы делали колонны для театра в Казани — заказчик требовал одновременно минимальный диаметр и возможность прокладки вентиляции внутри. Круглые трубы отпали сразу, а двутавры не давали нужной жёсткости при боковых нагрузках. Пришлось считать колонны коробчатого сечения с усиленными рёбрами жёсткости — получилось сократить сечение на 15% против типового решения.

Кстати, часто забывают про температурные швы в культурных центрах — люди-то внутри, а значит отопление зимой и кондиционеры летом создают перепады. Однажды видел, как колонна 'выдавила' крепление подвесного потолка в филармонии именно из-за отсутствия компенсаторов.

Сейчас для таких объектов мы часто берём сталь 09Г2С — она и сварку нормально переносит, и морозы наши выдерживает. Хотя для южных регионов иногда экономили на этом, но потом столкнулись с коррозией в бассейнах при культурных центрах.

Расчётные ошибки, которые дорого обходятся

Самая частая проблема — недосмотр динамических нагрузок. В культурных центрах ведь не только статические книги на полках — у нас был случай в Перми, где колонны в медиатеке начали резонировать от работы вентиляции. Пришлось добавлять демпферы уже после сдачи объекта.

Ещё момент: архитекторы любят делать колонны тоньше, но не всегда учитывают крепление коммуникаций. Видел проект, где к несущей колонне коробчатого сечения должны были крепиться кронштейны под световое оборудование — пришлось переделывать чертежи, потому что расчётное сечение не позволяло этого без потери прочности.

Сейчас мы всегда закладываем технологические отверстия с запасом — даже если в проекте их нет. Опыт показал, что на объекте всегда появляется что-то дополнительное: то проводку протянуть, то датчики пожарной безопасности.

Производственные тонкости, которые не найти в учебниках

Когда делали заказ для ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг, столкнулись с интересным нюансом — их производственные цеха в провинции Шэньси позволяли сразу делать антикоррозийную обработку, что для культурных центров с их особыми требованиями к отделке оказалось критично. Кстати, их сайт https://www.zxth.ru теперь у нас в закладках — полезно смотреть как коллеги решают сложные задачи с металлоконструкциями.

Сварка коробчатых сечений — отдельная история. Если делать сплошной шов по всей длине, может 'повести' конструкцию. Мы сейчас используем прерывистую сварку с контролем через каждые 2 метра — да, дольше, но зато без сюрпризов при монтаже.

Для многофункционального центра в Сочи пришлось разрабатывать специальные узлы крепления — из-за высокой влажности стандартные решения не подходили. Использовали нержавеющую сталь в критичных местах, хотя это и удорожало конструкцию на 20%.

Монтаж в условиях работающего культурного центра

Самое сложное — когда реконструкция идёт при продолжающейся работе учреждения. В Нижнем Новгороде мы ставили колонны коробчатого сечения в историческом здании, где на втором этаже продолжались спектакли. Пришлось разрабатывать безударные технологии монтажа — использовали домкраты с гидравлическим управлением вместо кранов.

Часто проблемы создают не сами колонны, а сопряжения с другими конструкциями. В Екатеринбурге пришлось переделывать узлы крепления к фермам — проектировщики не учли разницу в температурных деформациях. Теперь всегда считаем эти параметры отдельно.

Интересный опыт был с виброизоляцией — для органного зала в Калининграде пришлось создавать специальные демпфирующие прокладки между колоннами и перекрытиями. Стандартные решения не подошли из-за низкочастотных колебаний.

Что бы я сделал иначе сейчас

Если бы начинал сначала, больше внимания уделил бы унификации размеров. Каждый раз индивидуальные проекты — это дорого и долго. Сейчас мы разрабатываем типовые решения для культурных центров разной вместимости.

Ещё понял, что экономить на контроле качества сварных швов нельзя вообще. Одна недоделанная колонна в Тюмени обошлась нам в переделку всего узла — дешевле было бы сразу поставить ультразвуковой контроль.

Сейчас для сложных объектов типа культурных центров мы всегда делаем пробную сборку на производственной площадке. Да, это дополнительные расходы, но зато на объекте всё становится быстрее и без неприятных сюрпризов. Особенно это важно при работе с такими компаниями как ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг — когда производство находится в Китае, а монтаж в России, без пробной сборки просто невозможно быть уверенным в качестве.

Перспективы и новые материалы

Сейчас экспериментируем с комбинированными сечениями — внутри бетон, снаружи стальной короб. Для культурных центров интересно с точки зрения пожарной безопасности и звукоизоляции. Первые испытания показали хорошие результаты.

Постепенно переходим на цифровые двойники — создаём 3D-модели всех колонн коробчатого сечения с учётом монтажных последовательностей. Это особенно важно для объектов со сложной геометрией, которых в культурных центрах большинство.

Из новых тенденций — запрос на более выразительные формы. Уже не удовлетворяются простыми прямоугольниками, хотят скруглённые углы, фигурные перфорации. Это сложнее в производстве, но зато открывает новые архитектурные возможности.