Применение гофробалки уменьшает металлоемкость конструкции на 30%
В условиях конкуренции на строительном рынке лидирующие позиции занимают компании, использующие новые технологии в реализации объектов недвижимости. Одним из передовых подходов в строительстве является применение сварных двутавровых балок с тонкой гофрированной стенкой (гофробалки) в каркасе зданий. Гофробалки позволяют уменьшить металлоемкость конструкций, тем самым, делая их использование в строительстве коммерческой недвижимости экономически выгодным.
Несмотря на возникновение теории гофрирования тонких стенок еще в советские времена, их массовое применение стало возможным относительно недавно – с появлением современного, полностью автоматизированного оборудования. О том, что такое гофробалка и какие преимущества она дает заказчикам строительства, мы беседуем с директором «ПЕМ Украина» (Zeman group), к.т.н. Александром Мартынюком.
Как представитель западноевропейской компании, активно работающей в Украине, можете назвать принципиальные различия в подходе заказчиков строительства при выборе металлических конструкций для строительства коммерческой недвижимости у нас и в Европе?
Ключевое отличие европейского подхода состоит в том, что европейцы торгуются за стоимость здания в целом, а не за отдельно взятые его элементы. В Украине ключевым фактором проведения большинства тендеров является стоимость одной тонны конструкций, при этом в Европе этот показатель стоит далеко не на первом месте.
На западе задача компании, поставляющей здание, состоит не в минимизации удельной стоимости металлоконструкций, а в грамотном расчете и разработке оптимального проектного решения с применением различных типов металлоконструкций, которые позволят получить максимальную экономию на всех этапах строительства с сохранением заданных эксплуатационных и нормативных требований к зданию.
Компания Zeman специализируется на возведении объектов с применением гофробалки. Что собой представляет этот тип металлических конструкций, и какие бывают разновидности балок с гофрированной стенкой?
Балка с тонкой гофрированной стенкой представляет собой металлоконструкцию с горячекатаными поясами и стенкой, в которой для повышения ее местной устойчивости созданы гофры различного очертания. Благодаря профилированной стенке, конструкция эффективно воспринимает большие изгибающие нагрузки.
Гофрирование стенки вносит дополнительную устойчивость, что позволяет производить ее из более тонкого металла, чем в классических двутавровых балках. В изгибаемых элементах (балках, ригелях, прогонах и т.п.) стенка участвует только в передаче достаточно небольших касательных напряжений и в основном работает на устойчивость. Пояса, которые работают на сжатие и растяжение, при этом остаются примерно такими же как в классических балках.
Гофробалки различаются по видам очертания стенки: синусоидальный, трапецеидальный или треугольный. При этом наибольшей устойчивостью на локальном уровне обладают балки с синусоидальной гофрированной стенкой, так называемые SIN-балки (от лат. sinus - изгиб). Стоит отметить, что балка с треугольной гофрой (например, серия «Алма-Ата», разработанная в московском ЦНИИ ПСК им. Н.П. Мельникова) в силу относительной простоты производства активно применялась в Советском Союзе. По аналогии с классическими балками, гофробалка может быть с параллельными стенками или переменного сечения.
На поточном автоматическом оборудовании тонкая гофрированная стенка балок производится из стандартно поставляемых рулонов шириной 1 000, 1 250 и 1 500 мм. Методом разрезания рулона вдоль на две или три части получаются более низкие размеры: 333, 500, 625, 750 мм – это и есть стандартный сортамент гофробалок по высоте. При этом пояса могут быть любые в соответствии с расчетом нагрузок, вплоть до балок с поясами переменной ширины и толщины.
Производство гофробалок полностью автоматизировано. Как правило, это линия с двумя роботами, которые автоматически сканируют и приваривают гофрированную стенку со скоростью примерно 1 м/мин. При этом раскрой сырья происходит прямо на линии по безотходной технологии.
Какие ключевые отличия гофрированных балок от классических металлоконструкций?
Главное отличие – это принцип работы гофрированной стенки, что позволяет в расчет устойчивости брать практически всю ширину гофры. В гофрированной балке, по сути, реализовано классическое стремление проектировщиков металлических конструкций, чтобы металл работал на максимуме своей прочности, а устойчивость обеспечивалась конструктивными решениями.
Важным экономическим фактором применения гофробалок в строительстве является существенное уменьшение металлоемкости здания, при том, что стоимость тонны таких конструкций не сильно отличается от классических металлоконструкций.
Учитывая, что в гофробалке стенка перестает играть существенный весовой фактор, ее можно увеличивать по высоте без существенного увеличения веса конструкции. Это позволяет сделать пояса меньше по размерам и, как следствие, приводит к еще большему уменьшению общего веса балки.
Насколько можно сократить вес несущих конструкций здания, применяя гофробалку?
Если у заказчика есть готовые чертежи КМ и есть возможность только пересчитать прямую замену имеющихся конструкций на SIN-балки, можно получить около 20% экономии в весе металлоконструкций. Когда же проектировщик имеет «чистую архитектуру» объекта и может оптимизировать еще и сам конструктив (шаг колонн, вид и положение связей, типы узлов и т.д.), то в этом случае уменьшение металлоемкости конструкции на 30% благодаря применению гофробалки – вполне реально.
Может ли SIN-балка полностью заменить традиционные виды металлоконструкций? Существуют ли ограничения по ее применению в строительстве?
Гофробалка наиболее успешно заменяет конструкции, которые работают на изгиб. В элементах, работающих на сжатие, кручение или другие деформации, экономия по сравнению с альтернативными конструкциями не так заметна. Например, такие конструкций как связи, сжатые ригеля, стеновые прогоны, рамы проемов и т.д., производятся из стандартных профилей.
Бывают «удобные» объекты для применения гофробалки (например, с большими пролетами), которые преимущественно работают на изгибающий момент. В этих объектах максимальное применение гофробалки в проекте составляет до 80% от общей металлоемкости каркасных конструкций.
Наибольшую экономику строительства применение гофробалки показывает в пролетах от 18 до 40 метров. Для небольших короткопролетных (объектов до 16 м) она уже конкурирует с ЛСТК, а в конструкциях с большими нагрузками, например, с кранами более 50 тонн, лучше всего подходят классические сварные балки.
В больших безопорных пролетах целесообразно применять наборные малоэлементные фермы, в поясах которых ставятся SIN-балки.
Укажите, пожалуйста, долю рынка гафрированной балки в общем объеме украинского рынка стального строительства за 2013 год в Украине?
В прошлом году сегмент строительства зданий, построенных с применением гофробалки, занимал примерно 5-7% в общем объеме рынка стального строительства.
Какие факторы сдерживают активное развитие украинского рынка гофрированных балок?
Технических, конструктивных или нормативных ограничений для активного применения гофробалок в Украине не существует. Ключевым сдерживающим фактором развития этого сегмента металлоконструкций является недостаточная популяризация гофробалки и ее преимуществ в среде девелоперов, архитекторов и проектировщиков. Сегодня в Украине работают только два завода по производству SIN-балки, а их рыночной и маркетинговой активности, к сожалению недостаточно, чтоб охватить все возможные для применения данной технологии объекты.
Что может повлиять на рост потребления гофробалок в стальном строительстве?
Главным фактором, влияющим на рост потребления стали в строительстве и, как следствие, увеличение применения гофрированной балки, является рост рынка недвижимости. В существующих рыночных условиях в первую очередь коммерческая недвижимость способна дать значительный толчок развития стального строительства в Украине.
Как, на Ваш взгляд, будет развиваться украинский рынок строительных металлоконструкций в ближайшие годы?
Украинский рынок недвижимости имеет достаточно большой потенциал роста, обусловленный в первую очередь недостаточной насыщенностью и отложенным спросом. В ближайшие годы строительный рынок станет выбираться из кризиса и начнется новый виток развития. Гофробалка будет отвоевывать долю рынка у классических сварных конструкций, благодаря своим экономическим преимуществам. Уже сегодня многие предприятия по производству металлоконструкций, включая лидеров рынка, интересуются возможностью расширения своего ассортимента за счет кооперации с производителями гофробалок. А как только в Украине сложатся приемлемые условия для инвестирования, отечественные заводы металлоконструкций начнут вкладывать и в производство гофробалки.
P.S. Об инициативах по поддержке металлостроительства в России читайте материал "Луч стали в королевстве бетона", опубликованный в майском выпуске журнала "Металлоснабжение и сбыт".
Комментарии могут оставлять только зарегистрированные (авторизованные) пользователи сайта.