Где востребованы серийные металлические фермы пролётом 6–12 м
Заказ на партию однотипных стропильных ферм возникает при строительстве складских комплексов с секционным хранением — каждая секция шириной 6–12 м перекрывается типовой фермой, повторяемой 10–80 раз. Металлические фермы цена за единицу в серии стандартных форм — треугольной для скатных схем с уклоном 5–20° либо параллельных поясов для плоских кровель с разуклонкой. Изготовление типовых ферм из профильной трубы сечением 80×80×4–120×120×6 — предпочтительный вариант для пролётов 9–12 м при отсутствии крановых нагрузок: масса такой фермы на 15–30 % ниже, чем из парных уголков, и несущая способность поясов при сжатии из плоскости фермы практически одинакова по двум осям. Стропильные фермы до 12 м из труб сварные на косынках из листа 8–12 мм — при серии от 20 штук шаблон для сборки в кондукторе амортизируется до 300–500 руб./шт., снижая удельную трудоёмкость сборки и варки с 6–8 до 3–5 чел.-ч. на единицу.
Для плоских кровель с оборудованием на покрытии — вентканалы, кондиционеры, вытяжки — применяются фермы из двутавра 20Б1–30Б1 по верхнему поясу и швеллера 12–16 по раскосам с соединениями на фасонках с болтами класса 5.6. Фермы для пролетов до 12 метров на болтах — возможность демонтажа при замене оборудования или ремонте кровли без вскрытия самого изделия. Такая серия реже — 5–20 единиц — и стоимость металлических ферм на болтах на 15–25 % выше сварных за счёт объёма сверловки и болтов (12–20 отверстий на узел, 80–200 болтов на ферму пролётом 12 м). Изготовление типовых ферм из гнутого швеллера ПШ-150–ПШ-200 с перфорированной стенкой — вариант ЛСТК для неотапливаемых помещений с минимальным весом (60–100 кг на 12-метровую ферму) и стойкостью к коррозии без окраски.
Стропильные фермы треугольные из парных уголков 75×6–125×10 — стандартное решение для холодных складов с несущими наружными стенами по кирпичу или панелям. Фермы из профильной трубы 80×80×4–120×120×6 с опорными ребрами из листа 10–16 мм — для безфасоночных узлов (раскос приваривается к поясу встык с двух сторон) — компактнее по высоте опорной зоны (180–220 мм против 250–350 мм у уголковых с фасонкой) и удобнее при стыковке с балками П-образной формы.
Осложнения при серийном заказе партии ферм
Ключевое затруднение — несовпадение длины каждой изготовленной фермы с реальным пролётом между несущими элементами на площадке. Изготовление типовых ферм по номинальному размеру 12000 мм от оси до оси — при допусках вертикальности колонн ±15 мм по СНиП 3.03.01 и отклонении шага колонн ±10–20 мм от проектного фактическое расстояние между внутренними гранями стоек колеблется в пределах 20–40 мм. Металлические фермы, выполненные строго по чертежу без поправок на монтажные допуски, при первой примерке не встают между проектными отметками — зазор 5–10 мм с одного конца и натяг 15–25 мм с другого. Заказ с запасом 20–30 мм на каждую сторону (изделия на 40–60 мм короче осевого интервала) плюс приварка опорного столика к закладной детали колонны на месте — компенсирует любой разброс шага без подрезки или переделки ферм. Изготовление типовых ферм в партии с единой длиной, уменьшенной на 50 мм от номинала, — заказчик на монтаже сваривает опорные пластины на столики с нужным вылетом, разница в затратах стали на удлинение пластины — 200–400 руб. на узел против 2000–5000 руб. за замену несоразмерной фермы.
Дополнительное осложнение — искривление сварных изделий после варки без жёсткой фиксации поясов. Сварка каждого узла (раскосы привариваются к поясу швом катетом 6–8 мм с продольной усадкой 1–3 мм на узел) — для фермы с 8–14 узлами суммарное укорочение нижнего пояса достигает 10–40 мм, верхний пояс остаётся длиннее из-за меньшего количества приваренных элементов. Фермы для пролетов до 12 метров после варки на полу без кондуктора получают обратный выгиб (прогиб вверх) 30–80 мм — при монтаже этот зазор выбирается стяжкой, создавая изгибающий момент в поясах на 20–40 % выше расчётного. Стропильные фермы, сваренные в кондукторе с фиксацией поясов с натягом 10–20 мм вниз (обратный выгиб в процессе), после раскрепления дают проектный прогиб от самоё массы 10–20 мм, не превышающий допуск по СП 20.13330 (L/250). При заказе серии однотипных изделий один кондуктор с регулируемыми упорами обслуживает весь типоразмер — затраты на его создание (15000–30000 руб.) распределяются на партию.
Скрытые угрозы, о которых умалчивают изготовители типовых ферм
Неочевидный риск № 1 — коррозионное разрушение замкнутого профиля изнутри при негерметичных торцах. Фермы из профильной трубы поступают на стройку с открытыми концами — верхний пояс запаивается или глушится не всегда, в нижних точках полостей нет дренажных каналов. Металлические фермы в здании без отопления (склад, ангар) испытывают в течение суток 1–2 цикла конденсации влаги при перепаде температур +5 °C утром и –10 °C ночью. В сутки в каждой секции накапливается 3–10 мл конденсата в самой низкой полости — для фермы длиной 12 м с 6–8 замкнутыми элементами за год набирается 5–15 л воды. Фермы из профильной трубы с невысушенной внутренней полостью при отрицательных температурах — при замерзании расширяющийся лед деформирует стенку трубы толщиной 3–4 мм, увеличивая сечение на 0,5–2,0 мм. Заказ с глушками всех открытых концов из кругляка 10–14 мм на сварке и 2–3 дренажными проколами Ø4–6 мм в нижних отметках каждой секции — устраняет риск скрытого разрушения невидимой глазу внутренней поверхности на весь период использования. Стоимость оснащения одной фермы заглушками и дренажом — 600–1000 руб. за изделие, что на порядок ниже цены замены цеха с деградировавшими внутренними стенками через 8–12 лет.
Неочевидный риск № 2 — несоответствие толщины исходного проката заявленному классу. Изготовление типовых ферм из профильной трубы с поставкой по сертификату — фактическая толщина стенки трубы 80×80×4 мм имеет допуск по ГОСТ 8645 –0,4 мм (минимум 3,6 мм), уголок 100×10 допускает минус 0,7 мм (реально 9,3–9,5 мм). Для фермы пролётом 12 м из 6 панелей с классом стали 09Г2С занижение сечения на 0,4–0,7 мм снижает несущую способность сжатых раскосов на 8–12 %. При проектном снеге 180–240 кгс/м² раскосы с пониженной толщиной не проходят по устойчивости уже на 6–7-й год — прогиб фермы увеличивается в 1,5–2,0 раза от первоначального (с 25–30 до 45–60 мм при L/250 = 48 мм). Стропильные фермы с выборочным контролем толщины каждой партии проката штангенциркулем на 3–5 точках по длине (10–15 % профилей от партии) — отбраковка профиля с отклонением свыше –0,3 мм от номинала. Сортировка металла перед запуском в серию — трудозатраты 2000–4000 руб. на партию из 30–50 ферм, что исключает приёмку конструкций с недопустимым запасом по сечению.
Неочевидный риск № 3 — хрупкий излом швов при низких температурах после сезонной цикличной нагрузки. Металлические фермы в неотапливаемом складе при температурах –25…–35 °C — по телу сварного шва при ветре 15–20 м/с возникают растягивающие напряжения 800–1200 кгс/см². Стропильные фермы из 09Г2С сварены проволокой Св-08Г2С без подогрева перед варкой — при –30 °C ударная вязкость металла шва падает до 8–15 Дж/см², раз в 2–3 года при крайне низкой температуре + нагрузке от ветра происходит хрупкий вырыв шва по всей длине (30–80 мм) без пластического течения. Заказ сваривать фермы из профильной трубы 09Г2С на электродах УОНИ 13/55 с предварительным прогревом места шва до 80–120 °C в зимний сезон и медленным остыванием под термоодеялом в течение 2–3 часов — повышает ударную вязкость сварного стыка до 40–60 Дж/см² при –40 °C. Условия службы здания (разница температур держания +5 °C и уличной –25 °C, частота циклов заморозка-оттаивание) должны сообщаться на этапе выдачи технической карты — без этой информации типовые изделия исполняются по умолчанию для климата с нижней меткой –30 °C и рискуют выйти из строя при аномальных морозах ниже –35 °C.
Выгоды работы с ВОЗВЕДЕНИЕ при заказе серийных ферм
ООО «ВОЗВЕДЕНИЕ» (Тольятти) выпускает типовые металлические фермы мелкими и средними сериями с 2018 года — профильная труба 40×40×3–120×120×6 (09Г2С), уголок 63×6–160×12 (С245, 09Г2С), двутавр 20Б1–30Б1 с фасонками и косынками из полосы 8–20 мм. Этапы: приёмка схемы от заказчика с указанием пролёта, уклона схемы, снегового и ветрового районов — подбор наиболее экономичного сечения и типа решётки (треугольная либо раскосная) — разработка листа раскроя с коэффициентом употребления металла 0,90–0,95 — сборка в кондукторе с фиксацией поясов с обратным выгибом 10–20 мм — заварка глушек на открытых полостях — дробемётная очистка до степени Sa 2½ и грунтовка эпоксидным составом 40–60 мкм. Металлические фермы цена договорная с разбивкой по ведомости отправочных марок — без скрытых коэффициентов на технологические потери. Гарантийные пункты прописываются в тело контракта.
В каждой серии вырезаем и маркируем контрольные образцы — одна ферма из партии проходит тестовую сборку на стенде с замером линейных размеров и сопоставлением с КМД. Фермы для пролетов до 12 метров грузим на транспорт с ложементами — поперечные опоры через 1,5–2 м с прокладками из OSB 12 мм между элементами штабеля для предупреждения повреждения геометрии при перевозке. Располагаем лицензией МЧС № 63-06-2021-026584 и разрешением СРО рег. № СС-СЧ-6324093743-1585-18, статус резидента технопарка «Жигулёвская долина» (запись № ЖД.0279.2018). Доступные форматы: поставка партии с доставкой и разгрузкой на площадке, генподряд на узлы покрытия с включением ферм, субподряд по варке и обработке по КМД заказчика. Восстанавливаем геометрию бракованных изделий других фирм — замена потерявших устойчивость раскосов, заварка отсутствующих заглушек, исправление несовпадающих узлов с подгонкой размера. Стропильные фермы с ВОЗВЕДЕНИЕ — серийно повторяемый точный типоразмер с контролем каждого стыка на толщину шва и катет в каждой позиции.
