Правка h-образных двутавров

Если браться за правку h-образных двутавров без понимания физики деформации — получится брак. Многие думают, что достаточно молотка и газовой горелки, но я на своей практике в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг не раз видел, как такие 'кустарные' методы приводили к остаточным напряжениям в поясах. Особенно критично при работе с мостовыми конструкциями — там даже миллиметровый прогиб после правки может аукнуться при динамических нагрузках.

Почему классические методы не всегда работают

В теории всё просто: локальный нагрев + усилие = исправление геометрии. Но на практике сталь марки 345ГС, которую мы часто используем для многоэтажных каркасов, после термоударной правки теряет пластичность в зоне нагрева. Однажды пришлось переделывать партию двутавров 40Ш1 — заказчик жаловался на трещины в узлах крепления. Разобрались: перегрели стенку до синевы, хотя по ГОСТу достаточно было 650°C.

Сейчас для ответственных объектов типа цехов с крановыми нагрузками применяем комбинированную правку: сначала валками на станке BLH-50 (есть в наших цехах в Янлине), потом точечную термокоррекцию. Важно не гнаться за скоростью — лучше сделать три контроля ультразвуком, чем потом демонтировать конструкцию.

Кстати, о транспортировке: часто искривление возникает ещё до монтажа. Наш логистический отдел теперь жёстко контролирует укладку двутавров в автотранспорт — минимум 5 опорных точек для 12-метровых балок. Раньше были случаи, когда 'горизонт' уходил на 15 мм только из-за неправильной перевозки.

Оборудование, которое реально выручает

Наше CNC-оборудование для гибки позволяет править двутавры до 600 мм высотой, но для h-образных профилей сложнее — ролики должны точно повторять контур полок. Пришлось заказывать спецоснастку у немецких партнёров, стандартные ролики 'разъедали' внутренние грани.

Холодная правка на гидравлических прессах — вариант для мелких дефектов. Но здесь есть подводный камень: при нагрузке свыше 200 тонн стенка может 'схлопнуться'. Мы ставим дополнительные упоры из массивного швеллера — просто, но эффективно.

Для термоправки перешли на индукционные установки вместо газовых горелок. Точнее контроль температуры, нет пережога. Правда, для выездных работ на объектах вроде мостовых переходов всё равно возим газовые комплексы — универсальность важнее.

Типичные ошибки монтажников

Самая болезненная история — когда монтажная бригада пытается 'дожать' балки домкратами без расчёта. В прошлом году на объекте торгового центра в Казани так повредили несущий двутавр 35К2 — появились микротрещины в зоне реза. Пришлось усиливать накладками, что увеличило стоимость проекта на 12%.

Ещё момент: многие не учитывают температурный режим при правке на улице. Зимой при -20°C сталь 09Г2С ведёт себя иначе — может потребоваться предварительный подогрев всего профиля. Мы теперь в техкартах отдельной графой прописываем сезонные поправки.

Отдельно про сварку после правки: если правили нагревом, нельзя сразу варить в зоне термовоздействия. Выдерживаем 24 часа — правило, выработанное после инцидента с деформацией ригеля в каркасе административного здания.

Специфика для нестандартных проектов

В индивидуальных металлоконструкциях, которые мы изготавливаем по чертежам заказчика, часто встречаются двутавры с переменной толщиной стенки. Их правка — отдельное искусство. Приходится моделировать процесс в SCAD, хотя опытный мастер и 'на глаз' определит последовательность нагрева.

Для арочных конструкций используем правку с обратным выгибом — закладываем компенсацию на 30-40% больше расчётной. Лучше потом подогнать стыковочные узлы, чем получить 'верблюжий горб' после снятия лесов.

Интересный кейс был с реконструкцией стального настила: старые двутавры 1940-х годов выпуска. Там вообще другая металлургия — низкоуглеродистая сталь с большой пластичностью. Правку вели практически 'вручную' с постоянным замером твердомера.

Контроль качества: что часто упускают

Ультразвуковой контроль — обязательно, но недостаточно. Мы дополнительно делаем магнитопорошковый контроль зон термовоздействия. Обнаружили же таким способом сетку микротрещин в поясных швах после слишком интенсивной правки.

Геометрию проверяем не только рулеткой — лазерные трекеры Faro дают погрешность 0,1 мм на 10 метров. Дорого, но для объектов типа мостовых переходов необходимо. Кстати, после введения этого требования количество рекламаций снизилось на 35%.

Ведём журнал правки для каждой партии двутавров. Фиксируем температуру, усилие, время выдержки. Когда в прошлом месяце возник вопрос по браку, смогли точно установить, что проблема была в исходном прокате — доказали поставщику.

Перспективы и выводы

Сейчас экспериментируем с правкой под нагрузкой — когда балка уже смонтирована, но не загружена полностью. Метод рискованный, но для ремонтных работ иногда единственно возможный. На объекте в Санкт-Петербурге так спасли деформированный ригель без разборки фасада.

Из нового оборудования присматриваемся к роботизированным комплексам для термоправки — у китайских коллег видел в работе. Но пока наши мощности в Шэньси Чжисинь Тяньхун позволяют закрывать 90% задач стандартными методами.

Главный урок: не существует универсальной технологии правки h-образных двутавров. Каждый случай — это совокупность факторов: марка стали, условия эксплуатации, квалификация бригады. Поэтому в нашей компании каждый сложный случай разбирается техсоветом с привлечением монтажников — те, кто работает 'в поле', часто видят то, что не заложено в расчётах.