Деловая сеть Саранск
Компании:1 100
Товары и услуги:957
Статьи и публикации:77
Тендеры и вакансии:19

Балка переменного сечения, прокатная двутавровая балка или решетчатая ферма — что выгоднее?
Инфомация давно не обновлялась

Балка переменного сечения, прокатная двутавровая балка или решетчатая ферма — что выгоднее?
28.08.2023
На своем опыте рассказываем про способы экономии при строительстве зданий из металлоконструкций из балки переменного сечения, из прокатной двутавровой балки и из решетчатой металлической фермы.

Кто из нас не хотел бы сэкономить до 20-30% процентов бюджета при строительстве здания из металлоконструкций без потери прочности? Особенно, если это возможно не в ущерб качеству и долговечности, а за счет современного подхода к проектированию и новых технологий производства металлических каркасов.

Вопрос металлоемкости здания является одним из самых краеугольных при выборе проектировщика и поставщика металлоконструкций, особенно, если здание масштабное или планируется произвести несколько одинаковых каркасов. На средних каркасах площадью до 300-500 м2 большее значение имеет удаленность поставщика, недорогой металлопрокат. Но даже в случае малых каркасов профессиональный подход к проектированию позволит выбрать правильное базовое решение и сэкономит сотни и даже миллионы рублей в строительстве, а лишние нависающие конструкции не будут годами портить вам настроение. Что уж говорить про крупные логистические, животноводческие комплексы и торговые центры, где площадь строительства составляет десятки тысяч квадратов и более. К нам не раз поступали проекты, металлоемкость которых нужно и можно было сократить, и по нашим подсчетам, к примеру, на коровнике в 5000 м2 в 5 снеговом районе мы добились экономии 250 тонн металла, в денежном выражении это составило около 10 млн рублей (согласитесь, это приятно!). На другом проекте (логистический комплекс) получилось убрать лишние 25 кг на каждом квадратном метре и на площади 10 тыс м2 экономия составила более 20 млн рублей!!!

Рассмотрим подробнее за счет чего получаются такие цифры:

  1. Выбор оптимальной расчетной схемы.
  2. Анализ и корректировка снеговых и ветровых нагрузок (иногда зоны спорные).
  3. Выбор правильной марки стали (не всегда, например, в балке повышение марки стали дает экономию, как в раскосах фермы, иногда это только бессмысленно съедает бюджет, ведь марка стали не влияет на прогиб).
  4. Выбор типа конструкции узлов и способов соединений (завязано с п.1).
  5. Подбор оптимальных сечений.
Любое выбранное проектировщиком решение не должно быть оторвано от завода производителя, особенно, если поставщик уже выбран, и в то же время проектировщик не должен быть завязан на одном производителе, который узок в наличии оборудования и освоении современных способов производства каркасов.

Вопрос металлоемкости очень обширен и рассмотреть его в рамках одной статьи очень сложно, тут мы предлагаем остановится на выборе типа конструкции в зависимости от требований к зданию и его размеров в первую очередь. А именно — рассмотрим три наиболее часто применяемые на сегодняшний день типа конструкций в одноэтажных одно и многопролетных ангарах для 2-5 снегового района.

Мы считаем, что заказчику не обладающим очень глубокими знаниями в расчете строительных конструкций и их экспертизе очень важно понимать хотя бы принцип выбора того или иного типа каркаса. Не будем углубляться в сложные технические расчеты, к тому же мы их делали на протяжении 15 лет не один раз, а анализируем и систематизируем решения, которые нами были применены. Говоря о выгоде различных решений необходимо выбрать идеальные условия сравнения, т.е. все конструкции должен производить один поставщик, имеющий опыт и желание заниматься любым из выбранных трех видов конструкций, это позволит иметь сравнимую с учетом сложности стоимость тонны, которая, конечно, будет разниться. К примеру:

  • Конструкции из прокатного двутавра – коэффициент 1
  • Балка переменного сечения – 1,25
  • Решетчатые фермы типа "Молодечно" – 1,2

Также не стоит забывать о разнящейся стоимости сырья для изготовления конструкций. Часто прокатная балка стоит на 25-30% дороже листа, из которого изготавливается переменная или сварная балка, труба же, как правило, на 1,08-1,12 раза дороже, чем лист. Не будем забывать про волатильность рынка, к примеру, в начале 2023 года прокатная балка сильно приближалась по цене к стоимости листа металла из-за сложившейся затоваренности, и наоборот, цены на отдельные используемые проектировщиком редкие позиции могут полностью испортить наш расчет, поэтому будем брать только популярные позиции, имеющиеся у поставщиков.

Что касается выбора конструктивных элементов для здания, то основным и простейшим элементом является балка, потому что ее проще использовать в конструкциях, балка проста в изготовлении, а также является надежным элементом в работе. Рационально применять сплошностенчатые балки в конструкциях небольших пролетов – до 12 м. В некоторых случаях возможно применение балок длиной до 15 м, при устройстве разгружающих подкосов, если это удовлетворяет условиям эксплуатации и требованиям по эстетичности.

Частным видом балки является применение элемента из двутавра переменной высоты. Так, использование таких двутавров в рамных одно-, двух-, и трехпролетных конструкциях позволяет сэкономить в весе за счет увеличения высоты сечения в зоне с максимальными усилиями, и уменьшения высоты сечения в зонах, где усилия минимальны.

Что касается веса и удобства применения видов элементов, сразу становится понятным, что прокатная балка имеет значительный вес, и уже на пролетах более 8 метров применения в качестве ригеля-балки она начинает сильно проигрывать прочим конструкциям. И если стоит цель ее применить, ситуацию помогут спасти только подкосы (обеспечивающие опору в необходимом месте, минимизирующие прогиб) и уже в расчете металлоемкости при снижении сечения балки придется не забыть и про них. В случае же с балкой переменного сечения есть возможность в местах наибольшей нагрузки увеличить ее сечение, при этом его минимизировать, например, к коньку, что позволит сильно сократить вес элемента в сравнении с прокатным двутавром. Но и ее возможности не безграничны. По нашим расчетам на пролетах более 18 метров решетчатые фермы выйдут в лидеры по металлоемкости. Профиль фермы идеально передаст нагрузку от прогонов через узлы фермы и распределит ее по верхнему и нижнему поясу. Да, в подобной конструкции потребуются распорки для сохранения устойчивости нижнего и верхнего пояса, но и в балке переменного сечения без подобного не обойтись, особенно когда на значительных пролетах более 18 метров оптимальная высота балки составит метр и более.

Одним только выбором из трех вышеперечисленных видов конструкций вопрос экономии стали не решить. Особое внимание следует уделить прогонным системам для покрытий и стен зданий, состоящим из С-образных и Z-образных тонкостенных профилей. Применение данных профилей позволяет снизить вес прогонов почти в 2 раза!

 

Из всего вышесказанного считаем оптимальным применять следующие виды конструкций:

  1. Пролет до 8-10 метров – прокатная двутавровая балка;
  2. Пролет 10 -15 метров – двутавровая балка с подкосами;
  3. Пролет 15-40 метров – ферма либо балка переменного сечения.

При выборе вида конструкции исходя из металлоемкости нельзя забывать про другие негативные возможные факторы. Так, к примеру, двутавровая балка не даст лишней высоты в пролете за счет минимальной сравнительной высоты своего сечения по сравнению с переменной балкой, а ферма – это всегда минимум плюс 1,5 метра к полезной высоте стены и ограждающих стеновых конструкций. Внешняя составляющая – отсутствие лишних элементов у балки переменного сечения тоже дополнительный положительный фактор, но, например, наличие нижнего пояса фермы и возможности прикрепить к ней потолок в некоторых случаях тоже сильно сэкономит бюджет. В вопросе пожарной безопасности прокатный двутавр имеет наилучшее приведенное сечение, но и фермы и балка переменного сечения, как правило, соответствует R15, а при других требованиях уже не обойтись без специальной огнезащиты.

Еще раз остановимся на плюсах и минусах каждого вида конструкций.

Балка переменного сечения

 

Преимущества:

  • выгодна по металлоемкости на пролетах более 10 м;
  • удобна и вариативна в выбираемых решениях, позволяет комбинировать толщины ребер и полок, добавлять ребра жесткости под выбранную нагрузку;
  • удобна в монтаже.

Недостатки:

  • для производства требует специального дорогого оборудования и значительных усилий;
  • иногда уступает ферме по металлоемкости;
  • не все могут ее проектировать.

Прокатная двутавровая балка

 

Преимущества:

  • проста в изготовлении;
  • удобна в перевозке.

Недостатки:

  • проигрывает по расходу стали при пролетах более 10 м;
  • при монтаже не так удобна, т.к. часто требует наличия доп. элементов в виде раскосов.

Решетчатая ферма

 

Преимущества:

  • на пролетах 15-40 м при должном проектирование выгодна по металлоемкости;
  • возможность использования нижнего пояса для устройства потолка, крепления инженерных систем и коммуникаций;
  • свободная планировка внутри здания из-за отсутствия дополнительных колонн в пролете.

Недостатки:

  • не удобна в перевозке;
  • «съедает» значительную высоту здания;
  • при эксплуатации сложнее будет перекрасить ее.

 

Мы постарались привести самые популярные факты по строительству зданий из металлоконструкций на основе нашего опыта. Специальные расчеты и выкладки считаем не имеют тут места быть, т.к. все случаи применения различны из-за разных комбинаций нагрузок, уклонов кровли, технологических требований к зданию. Также никогда нельзя утверждать, что выбранная вами ферма и балка самая легкая и легче не будет, всегда появляются новые виды труб, ребер жесткости и комбинации марок стали, но надеемся, что представленная в статье информация поможет вам определиться в общем виде с типом конструкции, либо обратитесь к нашим специалистам и под ваш конкретный случай мы предложим самое выгодное и удобное решение.

 

ИНЖСТРОЙ-С — металлоконструкции для успешного бизнеса!

посмотреть все (11)

Другие статьи и публикации компании:

Мы не раз говорили про важность и целесообразность оптимизации проектов, применение новых технологий, позволяющих облегчить каркас здания.
20.12.2023
На основе нашего опыта рассказываем все тонкости проектирования животноводческих комплексов и коровников из металлоконструкций
04.08.2023
В данной статье будут рассмотрены основные достоинства и недостатки каждого варианта - кирпич, бетон и металлоконструкции при сооружении производственных предприятий.
28.09.2023
Гнутые профили (ЛСТК) из оцинкованной стали являются одним из наиболее востребованных материалов в современном строительстве.
07.06.2023
Завод металлоконструкций ООО «ИНЖСТРОЙ-С» с 2009 года предлагает свои услуги организациям и индивидуальным предпринимателям по всей России.
16.12.2022
Как выбрать надежного производителя металлоконструкций, по каким критериям, на что стоит обратить внимание. Экспертная статья от директора ООО ИНЖСТРОЙ-С Филина Данилы
15.02.2023

Статьи и публикации других компаний:

Законы и приемы ландшафтного дизайна Законы и приемы ландшафтного дизайна
Информация может быть не достоверна
Какие правила надо соблюдать, чтобы ваш участок не превратился в хаотичный набор не связанных или неудачно связанных между собою частей-элементов?
25.10.2010
Альпинарий в саду Альпинарий в саду
Информация может быть не достоверна
Растения, произрастающие в каменистых предгорных и горных районах, называют альпийскими.
25.10.2010
Все, что необходимо знать о газонах. Все, что необходимо знать о газонах.
Информация может быть не достоверна
Какие бывают газоны, как их создают и за ними ухаживают.
16.02.2011
Подбор растений для сада Подбор растений для сада
Информация может быть не достоверна
Как правильно подобрать ассортимент декоративных деревьев и кустарников для своего сада.
28.03.2011
Первый визит в дизайн-студию Первый визит в дизайн-студию
Информация может быть не достоверна
Мы классные и интересные, талантливые и ответственные, а еще, не смотря на большой опыт в дизайне и архитектуре – молодые и веселые. Это значит, что вам не нужно нас бояться и стесняться.
13.07.2017
Информация о продавце
  • +7 (919) 781-10-00
  • Саранск, ул. Крылова, д.2
  • injstroys.ru/
Завод по производству металлоконструкций полного цикла, проектирование, монтаж, сварка, антикоррозийная защита металлоконструкций, быстровозводимые сельхоз и промышленные здания.
×