Стальные металлические фермы

Когда говорят 'стальные металлические фермы', многие сразу представляют себе какие-то громоздкие конструкции для складов или ангаров. Но в тепличной отрасли — а я имею в виду именно современные промышленные теплицы — к ним подход совсем иной. Тут и пролёты побольше бывают, и нагрузки специфические: не только снеговые, но и постоянные от оборудования, да ещё и агрессивная среда внутри. Частая ошибка — брать типовые решения из строительных каталогов. Не выходит. Проморгаешь какой-нибудь узел — потом вся обшивка гулять начнёт или конденсат в неположенных местах выступит.

Чем тепличные фермы отличаются от обычных

Вот смотрите. Берём стандартную ферму для навеса. Расчёт — на вертикальную нагрузку. В теплице же, особенно если речь о многопролётных комплексах, появляются серьёзные продольные усилия. Каркас работает как единая система. Если фермы ставить 'как попало', просто соединив с колоннами, при сильном ветре можно получить прогрессирующую деформацию. Сам видел на одном старом объекте — боковые стенки повело. Пришлось усиливать раскосами, что дороже, чем сделать сразу правильно.

Материал — отдельная тема. Оцинкованный профиль — must have. Но не всякая оцинковка подойдёт. Влажность внутри, удобрения, температурные перепады. Толщина покрытия имеет критическое значение. Бывало, заказчик экономил, брал тонкослойное. Через пару лет в местах крепления поликарбоната или в коньке уже первые рыжие потёки. Переделывать в разы дороже.

И ещё момент — унификация. Когда проектируешь крупный объект, как, например, тепличные комплексы для ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, важно максимально типизировать элементы. Чтобы на стройплощадке не было путаницы с маркировкой, и монтаж шёл как по конвейеру. Но при этом нельзя терять гибкость под конкретный рельеф или технологические требования заказчика. Баланс найти сложно. На их сайте jcny666.ru видно, что они как раз предлагают комплекс — от проектирования до монтажа. Так вот, ключевое звено в этом комплексе — грамотно просчитанный и изготовленный каркас, основа которого — именно надёжные стальные металлические фермы.

Узлы и соединения — где кроются проблемы

Теоретически, все узлы просчитываются в САПР. На практике же, при изготовлении бывает расхождение в пару миллиметров. Для балки это ерунда, а для фермы, где много элементов сходятся в одной точке, — уже проблема. Болт не встаёт на место, монтажники начинают 'добивать' кувалдой или рассверливать отверстия. Прочность соединения падает катастрофически.

Поэтому мы всегда настаиваем на предварительной сборке критических узлов на заводе. Хотя бы одной фермы в натуральную величину. Да, это время и деньги. Но это позволяет избежать колоссальных простоев и переделок на объекте. Особенно важно для ферм сложной формы, например, арочных или с дополнительными поясами под вентиляционное оборудование.

Крепление к фундаменту — ещё один больной вопрос. Анкерные болты должны быть выверены до миллиметра. История из жизни: на одном из наших ранних объектов бетонщики немного сместили закладные. В итоге пришлось подгонять все монтажные пластины ферм, резать, наваривать. И визуально неидеально, и лишние сварочные работы в зоне будущей коррозии. Теперь всегда лично контролируем разбивку осей и установку закладных. Без этого никакие стальные фермы не спасут.

Нагрузки, которые не всегда в нормативах

СНиПы и СП дают базовые расчётные значения. Но жизнь богаче. Например, нагрузка от системы капельного полива, когда трубы заполнены водой, — это приличный вес, распределённый по длине фермы. А если добавить сюда ещё и светокультуру — подвесные светильники, кабельные трассы? Это уже не говоря о том, что в некоторых теплицах сейчас монтируют вертикальное озеленение или системы зашторивания с довольно мощными приводами.

Один наш проект, который мы делали в кооперации с инженерами из ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, как раз столкнулся с этим. Нужно было заложить возможность подвеса мобильных платформ для обслуживания растений. Пришлось пересматривать сечение нижнего пояса ферм и усиливать узлы крепления. Если бы сделали по первоначальному, типовому проекту, — запас прочности был бы на грани.

Снег — отдельная песня. Казалось бы, всё посчитано по карте районирования. Но микроклимат вокруг теплицы, сдувание снега с соседних крыш, налипание мокрого снега — факторов масса. Мы всегда закладываем запас, особенно для пролётов более 12 метров. И настоятельно рекомендуем систему обогрева кровли. Дешевле один раз проложить кабель, чем потом экстренно укреплять или, не дай бог, расчищать рухнувшую крышу.

Логистика и монтаж — финальный этап, где всё может пойти наперекосяк

Идеально спроектированные и изготовленные фермы можно испортить на этапе доставки и складирования. Погрузка-разгрузка краном с использованием строп — если не подготовить жёсткие траверсы, конструкцию может повести. Видел, как нижний пояс погнули из-за того, что стропу накинули только на верхний. Хранить нужно на ровной площадке, с прокладками, не штабелем выше двух ярусов.

Монтаж в зимних условиях — вызов. Сталь становится хрупкой, сварка требует предварительного подогрева. А если температура ниже -20°C, то многие монтажные работы по нормам вообще следует приостанавливать. Но графики строительства часто жёсткие. Выход — максимальная заводская готовность: навеска всех связей, раскосов по возможности на земле, чтобы на высоте оставалось только состыковать крупные блоки и закрутить болты.

Именно такой подход — проектирование, изготовление и монтаж как единая услуга — позволяет избежать большинства этих проблем. Как это, кстати, и заявлено в философии компании на jcny666.ru. Когда один подрядчик отвечает за весь цикл, от чертежа до сдачи объекта, он кровно заинтересован в том, чтобы каждая металлическая ферма встала на своё место без проблем.

Взгляд в будущее: оптимизация и новые материалы

Сейчас много говорят о ЛСТК (лёгких стальных тонкостенных конструкциях). Для некоторых типов теплиц, малых и средних, это может быть вариант. Но для больших промышленных комплексов с пролётами в 15-20 метров классические стальные металлические фермы из гнутого или сварного профиля пока вне конкуренции по соотношению прочности, долговечности и цены.

Оптимизация идёт по пути использования высокопрочных сталей. Это позволяет уменьшить сечение элементов, снизить общий вес конструкции и нагрузку на фундаменты. Но здесь важно не переборщить — высокая прочность часто идёт рука об руку с меньшей пластичностью, что требует более тщательного расчёта на динамические нагрузки.

Главный тренд, который я наблюдаю, — это цифровизация всего цикла. От BIM-модели, где ферма существует в окружении всех инженерных систем, до маркировки QR-кодами для монтажа. Это уже не будущее, а настоящее для крупных игроков, которые, как ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, позиционируют себя как высокотехнологичные предприятия. В такой модели ошибка на этапе проектирования фермы будет выловлена виртуально, до заказа металла, что экономит колоссальные ресурсы. Но в конечном счёте, всё равно всё упирается в качество металла, точность резки и сварки, и в опыт прораба, который на площадке видит, как эта самая ферма встаёт на место и принимает на себя первую нагрузку.