
Когда речь заходит о каркасно-стержневых системах, многие сразу представляют себе стандартные двутавры или швеллеры. Но в сложных проектах, где нужна повышенная жесткость при минимальном весе, колонны коробчатого сечения оказываются незаменимы. Правда, и тут есть нюансы...
На первый взгляд, профиль кажется простым: замкнутый контур, четыре стенки. Но именно эта замкнутость дает ключевое преимущество — высокую устойчивость к кручению. Для высотных каркасов или объектов с динамическими нагрузками это критично. Хотя, конечно, есть и обратная сторона — сложности с прокладкой инженерных коммуникаций внутри профиля.
В наших проектах для логистических терминалов мы часто сталкивались с тем, что заказчики требовали уменьшить сечение колонн, чтобы выиграть полезную площадь. Но здесь важно не переусердствовать: слишком тонкие стенки коробчатого профиля при большой высоте могут ?западать? — локальная устойчивость страдает первым делом. Приходилось искать баланс между габаритами и несущей способностью, иногда добавляя ребра жесткости.
Кстати, о ребрах. В каркасно-стержневых системах их расположение — это отдельная наука. Недостаточно просто равномерно расставить по длине. В зонах стыков с балками или в местах крепления оборудования нагрузки распределяются неравномерно, и тут уже нужен детальный расчет, а не шаблонное решение.
Одна из частых проблем — нестыковка между проектировщиками и производителями. Бывает, что в чертежах указаны идеальные условия монтажа, а на объекте выясняется, что к колоннам нужно крепить еще и фасадные системы, или рядом проходят трубопроводы, которые мешают нормальному обжатию стыков.
Помню случай на стройке торгового центра: проектом были заложены колонны коробчатого сечения с толщиной стенки 10 мм. Вроде бы все просчитано, но при монтаже выяснилось, что строители использовали для временного крепления слишком мощные зажимы, которые деформировали стенки. Пришлось срочно усиливать поврежденные участки накладными пластинами — потеря времени и денег.
Еще момент: многие забывают, что коробчатые колонны часто требуют специальной антикоррозионной защиты внутренних полостей. Если не предусмотреть технологические отверстия для обработки и вентиляции, внутри со временем может скапливаться конденсат — и вот уже через несколько лет появляются очаги ржавчины, которые снаружи не видны.
Качество колонн коробчатого сечения начинается с контроля входного сырья. Мы, например, работаем только с сертифицированной сталью, причем обязательно проверяем не только механические свойства, но и геометрию проката — даже небольшой ?верблюд? на листе может потом аукнуться при сварке.
Самый ответственный этап — сварка. Автоматическая, конечно, предпочтительнее, но в зонах примыканий часто приходится делать ручную подварку. И здесь важно не только качество шва, но и последовательность наложения: если варить ?как попало?, может ?повести? всю конструкцию. После сварки обязательно проводим контроль УЗК — особенно в узлах, где будут отверстия для болтов.
На нашем производстве в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг для таких задач задействованы современные CNC-станки, которые позволяют выдерживать геометрию с точностью до миллиметра. Но даже с хорошим оборудованием без опытных технологов не обойтись — они знают, в какой последовательности собирать секции, чтобы минимизировать сварочные напряжения.
При монтаже коробчатых колонн важно правильно организовать временное крепление. Они, в отличие от открытых профилей, более ?капризны? к смещениям до обжатия основных соединений. Мы обычно используем расчалки из стального каната — но не простого, а с динамометрами, чтобы контролировать усилие натяжения.
Еще один практический момент: отверстия для монтажных болтов. Их лучше делать на 2-3 мм больше номинала — это не понижает несущую способность, зато сильно облегчает стыковку на высоте. Проверено на десятках объектов — экономит время и нервы монтажников.
Кстати, о высоте. При подъеме коробчатых колонн большой длины важно правильно рассчитать точки строповки. Если повесить ближе к середине — может возникнуть недопустимый прогиб. Мы обычно делаем это ближе к верхнему концу, но с учетом того, чтобы колонна при подъеме не задела уже смонтированные конструкции.
В России к каркасно-стержневым системам предъявляют довольно жесткие требования по пожарной безопасности. Для коробчатых колонн это означает либо увеличение толщины металла (что ведет к перерасходу), либо использование огнезащитных покрытий. Мы чаще идем по второму пути — наносим специальные составы, которые при нагревании вспучиваются и создают теплоизолирующий слой.
Еще есть нюансы с климатическими нагрузками. В техрегионах, где возможны сильные ветра или снеговые мешки, простого расчета по СП может быть недостаточно. Мы обычно закладываем дополнительный запас по устойчивости — особенно для колонн, которые будут работать на краевые участки зданий.
С заказчиками из разных регионов работаем по-разному: где-то нужны подробные объяснения, почему мы предлагаем именно такое сечение, где-то — наоборот, ценят быстроту реакции. Главное — найти общий язык и понять реальные потребности, а не просто продать то, что есть в каталоге.
Коробчатые колонны — отличное решение, но не панацея. В малоэтажном строительстве их применение часто неоправданно с экономической точки зрения — тут лучше подойдут традиционные прокатные профили. А вот в многоэтажках, спортивных сооружениях или промышленных объектах с большими пролетами их преимущества раскрываются полностью.
Сейчас все чаще заказывают комбинированные варианты — например, коробчатые колонны в сочетании с фермами или вантовыми системами. Это требует особенно тщательной проработки узлов сопряжения, но дает интересные архитектурные и конструктивные возможности.
Если говорить о будущем, то думаю, что будет расти спрос на готовые модульные решения с коробчатыми колоннами — особенно в секторе коммерческой недвижимости, где сроки строительства критичны. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг уже отрабатываем такие подходы, стараясь предлагать клиентам не просто металлоконструкции, а комплексные услуги — от проектирования до монтажа.