Колонны коробчатого сечения из стальных конструкций производители

Когда ищешь производителей коробчатых колонн, сразу натыкаешься на парадокс — все обедают 'строго по ГОСТ', но толщина стенки почему-то плавает в пределах минус 10% от заявленной. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг с 2018 года наступили на эти грабли, когда заказчик при проверке ультразвуком выявил колебания до 1.5 мм в серии колонн для логистического терминала. Оказалось, даже при автоматизированной сварке под флюсом деформации короба не всегда компенсируются правкой в прессах.

Технологические нюансы производства

Наш цех в Янлине изначально проектировался под коробчатые сечения высотой до 600 мм — это тот предел, когда ещё можно гарантировать провар шва без разделки кромок. Но в 2021 году пришлось перестраивать линию для заказа из Казани: там требовались колонны 800×400 мм с расчётным сопротивлением Ry=325 МПа. Пришлось докупать станки плазменной резки с ЧПУ, потому что газовые горелки оставляли наплывы на углах — позже именно эти микротрещины стали причиной брака в трёх конструкциях.

Самое коварное в стальных коробчатых колоннах — не главные швы, а диафрагмы внутри. Для высотки в Новосибирске мы делали колонны с пятнадцатью мембранами — сварщики работали через технологические окна, но в трёх секциях пропустили непровар у нижнего пояса. Пришлось демонтировать уже установленные конструкции — убыток покрыли за счёт страховки, но с тех пор внедрили эндоскопический контроль каждого отсека.

По опыту скажу: многие производители экономят на антикоррозийной обработке торцов. Мы в zxth.ru после инцидента с мостом через Зею всегда герметизируем полости азотом — это дороже ингибиторов, но исключает конденсат при перепадах от -45°C до +35°C.

Логистика и монтаж

Доставка коробчатых колонн в Красноярск обернулась курьёзом — проектировщики не учли габариты для поворота на стройплощадке. Пришлось на месте резать секции и делать монтажные стыки с усиленными накладками. С тех пор всегда требуем 3D-модель подъездных путей — кажется мелочью, но именно такие 'мелочи' определяют, будет ли проект рентабельным.

Наша команда монтажников сейчас отказывается от сварки в полевых условиях — перешли на фрикционные болты для всех ответственных соединений. Да, дороже на 15-20%, но зато нет риска деформаций от ветровых нагрузок во время монтажа. Кстати, для арены в Сочи пришлось разработать специальные кондукторы — без них геометрия короба 'уходила' на 2-3 мм по высоте.

Последний проект — цех в Подмосковье с колоннами переменного сечения — показал, что даже при точном раскрое проблемы возникают на этапе сборки. Там где по расчёту был стык 'в четверть', фактически получился зазор 4 мм — исправляли наплавкой с последующей механической обработкой. Теперь всегда закладываем технологический припуск 1.5 мм по периметру.

Материаловедческие тонкости

Переход на сталь С345 вместо С255 — казалось бы, прогресс. Но при сварке коробчатых профилей это обернулось проблемой: при толщине стенки 14 мм и больше появлялись хрупкие участки в зоне термического влияния. Пришлось вместе с металлургами разрабатывать режимы отпуска — сейчас для ответственных объектов используем только печной отжиг, хотя это удорожает процесс на 8%.

В прошлом месяце проверяли колонны после 3 лет эксплуатации в химическом цехе — там где использовали отечественную сталь, появились точечные коррозии по границам зерна. А вот образцы с японской сталью JIS G3106 сохранили состояние — выводы делайте сами. Мы на ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг теперь всегда предлагаем альтернативные варианты материалов — пусть клиент выбирает осознанно.

Интересный случай: для буровой платформы требовались колонны с цинкованием — но после горячего цинкования геометрия 'вела' так, что приходилось править прессами с усилием 800 тонн. Сейчас тестируем холодное цинкование по шведской технологии — пока результаты обнадёживают, но долговечность ещё под вопросом.

Проектные расчёты и реальность

Ни один норматив не учитывает, как поведут себя коробчатые колонны при комбинированных нагрузках — например, когда кран-балка работает одновременно с вибрацией от пресса. В цехе автокомпонентов пришлось усиливать диафрагмы уже после запуска производства — проектировщики не заложили запас по усталостной прочности.

Сейчас при расчётах всегда учитываем остаточные напряжения от сварки — для колонн высотой 12 метров и больше это критично. На одном из объектов в Уфе пришлось экстренно устанавливать подкосы — колонны 'поплыли' ещё до монтажа перекрытий. Оказалось, сварные швы создали неравномерное поле напряжений.

Особняком стоят сейсмические районы — там где по СП требуется коэффициент 1.5, мы закладываем 1.8 после случая в Крыму. Там колонны выдержали землетрясение, но в стыках появились пластические деформации — хорошо, что заметили во время планового осмотра.

Экономика производства

Себестоимость коробчатых колонн на 30-40% выше двутавровых — но многие заказчики до сих пор не понимают, зачем переплачивать. Показываем им сравнительные расчёты по объекту в Москве: за счёт коробчатых сечений сэкономили 120 тонн стали — это окупило все дополнительные затраты за 2 года.

Сейчас активно внедряем сквозное моделирование от проектирования до монтажа — это позволяет сократить количество отходов при раскрое до 7%. Для крупного заказа это тысячи долларов экономии — как раз на эти деньги можем позволить себе японскую сталь вместо российской.

Перспективы вижу в комбинированных решениях — например, когда коробчатая колонна заполняется бетоном. Но пока не решена проблема усадки — в трёх экспериментальных объектах пришлось делать инъекции под давлением. Дорабатываем технологию, возможно к следующему сезону предложим рынку готовое решение.