Легкие сварные h-образные двутавры

Когда слышишь про 'легкие сварные двутавры', половина заказчиков сразу представляет тонкие рейки для сарая. А на деле – это сложная система, где каждый миллиметр сечения просчитывается под конкретные нагрузки. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг не раз сталкивались, когда клиенты приносили проект с тавром 100х50мм, а по расчётам требовалось 120х60. Разница кажется незначительной, но при динамических нагрузках это приводило к деформациям. Приходилось переваривать целые каркасы – дорого и обидно.

Почему сварные, а не горячекатаные?

Горячекатаный двутавр – штука предсказуемая, но жёсткая в плане типоразмеров. Когда делаем каркасы для торговых центров, часто нужны нестандартные высоты стенки – скажем, 247мм вместо стандартных 240. Вот тут и выручают легкие сварные h-образные двутавры. На нашем производстве в Янлине ставим два автоматизированных сварочных аппарата, которые ведут шов одновременно с двух сторон. Важно не просто проварить, а сохранить геометрию – бывало, при охлаждении балку 'вело' винтом, если неправильно выставили прижимы.

Заметил интересное: при сварке тонкостенных профилей (стенка 4-5мм) деформации больше, чем у массивных. Пришлось разработать свою последовательность наложения швов – сначала прихватываем по всей длине с шагом 50см, потом ведём основной шов 'вразбежку'. Кстати, на сайте zxth.ru есть фото наших цехов – видно, как именно раскладываем заготовки перед сваркой.

Однажды для каркаса многоэтажки в Сиане заказчик требовал двутавры с катодной защитой. Пришлось варить из оцинкованной стали – обычные электроды не подходили, плюс нужно было подбирать скорость сварки, чтобы не выгорал цинковый слой. Сделали в итоге, но пришлось три партии забраковать, пока не подобрали режим.

Расчёт сечений – где чаще ошибаются

Многие проектировщики до сих пор используют таблицы 20-летней давности. Недавно пересчитывали проект склада – по старым нормам двутавр 20Б1 подходил, а по актуальным СП 16.13330 требовалось уже 25Б1. Разница в металлоёмкости 22%, зато прогиб под нагрузкой стал в пределах нормы.

Особенно критично с легкими сварными h-образными двутаврами считать местную устойчивость стенки. При высоте стенки больше 50hw приходится ставить рёбра жёсткости – но их расположение тоже влияет на удобство монтажа. Как-то раз сделали по расчёту шаг 1.2м, а монтажники потом ругались – крепить прогоны неудобно, все отверстия попадают на рёбра.

Сейчас для типовых объектов уже наработали свои таблицы – например, для пролётов 6-9 метров оптимально брать высоту балки 1/15-1/20 от пролёта. Но всегда перепроверяем в SCAD – особенно соединения с колоннами, там бывают неожиданные моменты защемления.

Монтажные нюансы, о которых не пишут в учебниках

Самое сложное – не изготовить, а смонтировать без перекосов. Помню случай на стройке моста через Вэйхэ – привезли партию 12-метровых двутавров, а при подъёме стропы съезжали к нижнему поясу. Оказалось, центр тяжести сместился из-за разной толщины полок (верх 6мм, низ 8мм). Пришлось срочно шить специальные траверсы.

Ещё важный момент – маркировка. Раньше писали мелом, но после дождя всё стиралось. Теперь используем кернение и цветную маркировку по группам – особенно для объектов типа ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг, где одновременно идёт сборка нескольких узлов. Кстати, на нашем производстве в провинции Шэньси для маркировки купили пневмоинструмент – в разы быстрее, чем вручную.

При монтаже многоэтажных каркасов сталкивались с тем, что проектом не предусмотрены монтажные отверстия для временного крепления. Приходится сверлить на месте – но это ослабляет сечение. Теперь всегда на стадии проектирования закладываем дополнительные отверстия диаметром 22мм в зонах с минимальными напряжениями.

Про транспорт и логистику

Наше расположение в районе Янлин с одной стороны удобное – рядом скоростные трассы, с другой – при перевозке длинномеров свыше 12 метров приходится согласовывать маршруты. Однажды для объекта в Баоцзи везли двутавры длиной 14 метров – на одном из поворотов фура задела отбойник, погнули три балки. Теперь для длинных партий отправляем два автомобиля – один везёт, второй сопровождает с габаритным знаком.

Хранение на площадке – отдельная головная боль. Если складировать штабелем выше 2 метров, нижние балки деформируются. Особенно это касается легких сварных h-образных двутавров с тонкой стенкой. Разработали простую систему – подкладываем брусья через каждый метр, плюс накрываем брезентом от конденсата.

Зимой добавилась проблема с обледенением – сталь доставляем с завода при минусовых температурах, а при разгрузке краном ледяная корка опасна для стропальщиков. Теперь всегда прогреваем балки тепловыми пушками перед подъёмом – дополнительная статья расходов, но безопасность дороже.

Контроль качества – от стали до сварки

Закупаем сталь в основном у 'Северстали' и китайских производителей типа HBIS – но всегда выборочно проверяем химический состав. Был неприятный опыт, когда в партии Ст3сп обнаружили повышенное содержание серы – при сварке пошли горячие трещины. Теперь каждый лист проверяем спектрометром.

Ультразвуковой контроль швов делаем выборочно – но 100% проверку проводим для ответственных узлов типа консольных балок. Кстати, по опыту скажу – дефекты чаще появляются не в основном шве, а в зоне термического влияния возле полок. Особенно если сварщик торопился и не выдержал межпроходную температуру.

После печального случая с коррозией на объекте в Гуанчжоу теперь все легкие сварные h-образные двутавры перед отгрузкой обрабатываем ингибиторами ржавчины. Влажный климат съедал незащищённые торцы за 2 месяца – пришлось перекрашивать уже смонтированные конструкции.

Перспективы и новые решения

Сейчас экспериментируем с комбинированными балками – нижний пояс из низколегированной стали 09Г2С, верхний и стенка из Ст3. Получается выгоднее по цене, но сложнее в сварке – приходится подбирать переходные слои.

Для быстровозводимых зданий начали делать перфорированные двутавры – но не стандартные, а с овальными отверстиями. Так меньше концентрация напряжений, плюс удобнее прокладывать коммуникации. На последнем объекте торгового центра за счёт этого сэкономили 2 недели монтажа.

Планируем закупить установку для плазменной резки с ЧПУ – сейчас режем газом, но для тонкостенных профилей это не всегда оптимально. Посматриваем на оборудование от ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг – у них на сайте zxth.ru видел похожие решения, но нужно считать экономику.

В целом, рынок легких сварных двутавров растёт – особенно в сегменте многоэтажного строительства. Главное не гнаться за дешевизной, а считать полную стоимость жизненного цикла. Наша практика показывает – качественный двутавр с правильной защитой служит минимум 50 лет без ремонта.