
Когда заказчики ищут колонны коробчатого сечения со сквозными диафрагмами производители, многие ошибочно полагают, что главное — это только цена. На деле же, например, даже у одного поставщика разница в качестве сварных швов на стыках может достигать 30% по деформациям при нагрузке. Я сам лет пять назад чуть не провалил проект из-за этого — взяли якобы 'аналоги' у регионального завода, а при монтаже выяснилось, что диафрагмы сместились на 8 мм от оси.
В 2019 году мы монтировали каркас для логистического комплекса под Казанью, и там инженер настоял на увеличенной толщине диафрагм — 14 мм вместо стандартных 10. Подрядчик тогда возмущался, мол, перерасход металла. Но когда зимой навалило снега по 3-й категории, эти дополнительные 4 мм спасли от локальной потери устойчивости. Кстати, именно после этого случая мы начали сотрудничать с ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг — у них как раз была наработана методика расчёта переменной толщины диафрагм.
Часто забывают, что сквозные диафрагмы в колоннах коробчатого сечения работают не только на поперечную силу, но и перераспределяют мембранные напряжения. Один раз видел, как на испытаниях образец с неправильно расположенными диафрагмами сложился как карточный домик — трещина пошла именно от угла приварки диафрагмы к стенке.
Кстати про сварку — если брать готовые колонны у производителя, всегда смотрите на сертификаты сварщиков. Мы как-то получили партию, где ультразвуковой контроль показал непровары в 40% швов. Пришлось останавливать монтаж и вызывать представителя завода. Сейчас, работая с zxth.ru, специально запрашиваем протоколы контроля для каждого узла — у них это отработано.
Вот смотрите — многие обещают 'европейское качество', но когда начинаешь смотреть производство, оказывается, что гильотинные ножницы не калибровались полгода. У ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг в цеху я лично видел журнал поверки оборудования с отметками каждые 2 месяца. Это важно для резки — если угол среза даже на полградуса уйдёт, потом при стыковке балок будут зазоры.
Ещё момент — антикоррозийная обработка. Один раз мы получили колонны, где грунтовку нанесли только с трёх сторон — задняя стенка была почти без защиты. Пришлось доплачивать за обработку на объекте. Сейчас всегда прописываем в спецификации полное окрашивание до монтажа, включая торцы.
Из последнего проекта запомнилось — заказывали колонны коробчатого сечения для цеха с мостовыми кранами. Производитель (не буду называть) предложил сэкономить на материале — мол, возьмите сталь С345 вместо С375. Мы посчитали — да, экономия 12%, но при динамических нагрузках от кранов запас прочности был бы на грани. В итоге отказались, и правильно — через год на соседнем объекте как раз такая колонна пошла 'винтом'.
При монтаже колонн коробчатого сечения со сквозными диафрагмами самое сложное — это выверка вертикали. Особенно если высота больше 20 метров. Мы используем лазерные нивелиры, но даже с ними бывают погрешности из-за температурных деформаций. Как-то в Новосибирске летом монтировали — утром выставили колонну, к полудню она 'уехала' на 9 мм. Пришлось делать замеры ночью.
Ещё важный нюанс — временное крепление. Многие экономят на расчалках, а потом удивляются, когда свежеустановленная колонна падает от порыва ветра. Мы всегда закладываем минимум 4 растяжки на секцию, причём не тросом, а специальными винтовыми стяжками — их проще регулировать.
Кстати, про фундаменты — если анкерные болты смещены хотя бы на 5 мм, уже начинаются проблемы. Один раз пришлось рассверливать монтажные отверстия на 2 мм больше проектных, но это снизило несущую способность узла. Теперь всегда требуем от производителя прикладывать шаблон для разметки отверстий.
Часто проектировщики экономят на расчётах узлов примыкания балок к колоннам. Видел случай, когда диафрагму расположили в 50 мм от полки балки — в результате возникла концентрация напряжений, через год пошла трещина. Хорошие производители, типа ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг, всегда делают поверочные расчёты таких узлов — даже если это не входит в их обязанности.
Ещё одна беда — неправильный выбор марки стали. Для сейсмических районов нужна сталь с повышенной ударной вязкостью, но некоторые до сих пор ставят обычную С245. Потом при землетрясении даже в 5 баллов колонны могут сложиться.
Запомнился проект торгового центра, где архитектор захотел сделать колонны переменного сечения — снизу 400х400, к верху 200х200. Производитель сказал, что это возможно, но нужно усиливать диафрагмы в местах изменения сечения. В итоге сделали — получилось надёжно, но дороже на 25%.
Раньше колонны коробчатого сечения часто собирали из четырёх уголков — сейчас это уже архаика. Современные производители используют сварные профили, причём с автоматической сваркой под флюсом. На том же zxth.ru видел, как робот варит стыки — качество шва стабильное, без непроваров.
Ещё заметил тенденцию — стали чаще делать перфорации в диафрагмах для прокладки коммуникаций. Это удобно, но нужно обязательно усиливать края отверстий, иначе снижается локальная устойчивость. Мы обычно добавляем 2-3 мм к толщине диафрагмы в таких случаях.
И конечно контроль — сейчас даже на средних производствах стоит ультразвуковой дефектоскоп. Раньше часто обходились визуальным осмотром, отсюда и брак. Кстати, хороший производитель всегда предоставляет фотоотчёт по контролю сварных швов — мы это специально прописываем в договоре.
Сейчас многие переходят на колонны с диафрагмами из высокопрочной стали — можно уменьшить сечение, но сохранить несущую способность. Правда, с такими сталями сложнее сварка — нужен особый режим и электроды. ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг как раз экспериментирует с этим — в прошлом квартале поставили партию колонн из стали С390 для экспериментального цеха.
Ещё интересное направление — комбинированные колонны, где часть диафрагм заменена поперечными рёбрами жёсткости. Это даёт экономию металла до 15%, но нужно тщательно считать. Мы пробовали в одном проекте — получилось, но пришлось усиливать узлы сопряжения с фундаментом.
Из последнего — начали применять колонны с предварительным напряжением. Это когда диафрагмы устанавливают с расчётным смещением, чтобы компенсировать будущие нагрузки. Технология сложная, но для высотных зданий очень перспективная. Думаю, через пару лет это станет стандартом для сооружений выше 50 метров.