H-образные двутавры для ферм

Если брать фермы, то многие сразу думают про швеллеры или уголки, а про H-образные двутавры вспоминают уже когда прогибы пошли. У нас в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг с этим сталкивались не раз — заказчик экономит на профиле, а потом переделывает всю несущую систему. Вот и приходится объяснять, что двутавр — это не просто 'балка с полками', а расчёт на кручение и устойчивость.

Почему H-образный, а не сварной?

В прошлом году делали ангар под Красноярском — там заказчик настоял на сварных балках из листа. Вроде бы и металл одинаковый, и сечение похожее, но когда стали монтировать фермы, появился люфт в узлах. Оказалось, что у прокатного H-образного двутавра геометрия стабильнее, особенно по ширине полок. Сварные конструкции ведёт даже при качественных швах.

Кстати, у нас на сайте zxth.ru есть сравнительная таблица по прокатным профилям — я её составлял на основе тестов в нашем цеху в Янлине. Там видно, как отличается поведение под нагрузкой у горячекатаных и сварных вариантов. Для ферм, где важна равномерность распределения усилий, это критично.

Ещё момент — когда фермы идут с большими пролётами (скажем, от 18 метров), сварные балки начинают 'играть' при переменных нагрузках. Помню, на объекте в Новосибирске пришлось добавлять раскосы, хотя по проекту их не было. С прокатными H-образными двутаврами таких сюрпризов меньше.

Подбор сечения для разных типов ферм

Часто спрашивают, можно ли брать один тип двутавра для всех раскосов и поясов. Мы в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг обычно используем разнополочные профили для верхних и нижних поясов — особенно если есть снеговые нагрузки. В том же ангаре под Красноярском верхний пояс делали из двутавра с уклоном полок, а нижний — из прямого.

Была история с сельхозобъектом в Воронежской области — там заказчик купил б/у двутавры, а они оказались с разной толщиной стенки. Пришлось пересчитывать все узлы, потому что в фермах важно соблюдение центровки. Теперь всегда проверяем сертификаты на металл, даже если клиент уверяет, что 'всё новое'.

Кстати, для ферм с поликарбонатным покрытием мы часто используем облегчённые H-образные двутавры — не потому что они дешевле, а потому что снижается нагрузка на фундаменты. В наших цехах в провинции Шэньси как раз есть линия для обработки таких профилей — можно делать точные резы под сложные узлы.

Монтажные тонкости, которые не пишут в учебниках

Когда монтируешь фермы из H-образных двутавров, главная ошибка — начинать с жёсткой фиксации всех узлов. Мы всегда сначала собираем 'на болтах без затяжки', проверяем геометрию, и только потом обвариваем. Иначе потом не совместишь отверстия под связи.

На одном из объектов в Татарстане были проблемы с монтажом — сборщики решили сэкономить время и сразу прихватили стыки. В итоге две фермы 'ушли' на 3 см по высоте, пришлось резать и ставить накладки. Теперь у нас в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг это прописано в технологических картах как обязательный этап.

Ещё важно следить за температурой при монтаже. Зимой в Сибири ставили фермы из H-образных двутавров — днём на солнце металл прогревался до +5°, а ночью было -20°. Пришлось оставлять температурные зазоры в узлах, которые потом закрывались инжекционными составами. Не идеально, но лучше чем трещины в швах.

Ошибки при проектировании узлов

Часто вижу в проектах, что фасонки к H-образным двутаврам приваривают встык к полкам. Это работает только для статических нагрузок, а если есть вибрация (например, от кран-балки), то концентрация напряжений гарантирована. Мы обычно делаем выборку в полке и заводим фасонку с зазором 2-3 мм.

Был случай на строительстве логистического центра — проектировщики не учли разницу в толщине полок у двутавров из разных партий. Вроде бы все по ГОСТу, но у одного производителя полка 12 мм, у другого — 13. Пришлось переделывать все крепления связей.

Сейчас при заказе H-образных двутавров мы всегда указываем в спецификации не только сечение, но и допуски по толщине элементов. Особенно для ферм, где используются профили с параллельными полками — там даже миллиметр играет роль.

Реальные примеры из практики

В 2022 году строили цех с фермами пролётом 24 метра под Уфой — использовали H-образные двутавры 35Ш1. Особенность была в том, что по фермам должны были ходить техники для обслуживания светового оборудования. Пришлось усиливать верхние пояса дополнительными планками, хотя по расчёту всё сходилось.

А вот на объекте в Калининграде отказались от сварных ферм в пользу прокатных двутавров из-за солёного воздуха. Там даже оцинкованные конструкции быстро корродировали в узлах, а горячекатаные профили показали себя лучше. Мы тогда специально завозили партию из нашего цеха в Шэньси — логистика получилась сложной, но результат того стоил.

Сейчас для большинства объектов мы используем H-образные двутавры с катодной защитой — особенно если фермы будут скрыты за подвесными потолками. Разница в цене есть, но когда видишь, как на соседнем объекте через 5 лет вскрывают кровлю из-за коррозии, понимаешь что это оправдано.

Что изменилось за последние годы

Раньше часто брали двутавры 'что есть в наличии', сейчас же в ООО Шэньси Чжисинь Тяньхун Металл Мануфэкчуринг перешли на индивидуальный подбор. Например, для ферм с большими нагрузками используем профили с утолщённой стенкой — даже если по расчёту подходит стандартный.

Из новшеств — начали применять лазерное сканирование собранных ферм перед отправкой на объект. Казалось бы, лишняя трата времени, но так мы выявили отклонения в узлах, которые не видны 'на глаз'. Особенно это важно для длинномерных конструкций.

Кстати, на нашем производстве в районе Янлин сейчас test-стенд для испытаний узлов ферм — собираем типовые соединения и нагружаем до разрушения. Так появились новые решения по усилению примыканий раскосов к H-образным двутаврам, которых нет в типовых альбомах.