Стальные фермы пролетом 18 м

Когда говорят про стальные фермы пролетом 18 м, многие сразу представляют что-то громоздкое, избыточное для теплицы. А зря. Именно этот пролет часто оказывается тем самым балансом между экономией на промежуточных опорах и разумной нагрузкой на конструкции. Но тут есть нюанс, о котором в спецификациях не пишут: 18 метров — это не просто цифра, это граница, после которой резко меняется поведение металла под снеговой нагрузкой, особенно в наших широтах. Много раз видел, как проектировщики, не имея полевого опыта, берут типовые решения для 15 или 21 метра и механически пересчитывают под 18. А потом на объекте зимой получаем неприятные сюрпризы в виде деформаций поясов.

Почему именно 18 метров? Практический расклад

В тепличном комплексе, над которым мы работали с ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, как раз и стояла задача перекрыть блок шириной 36 метров. Вариантов было два: ряд опор по центру или две фермы по 18 метров. Первое дешевле по металлу, но убивает всю логистику внутри, трактор не развернуться. Второе дороже, но дает чистое, свободное пространство. Заказчик, к его чести, мыслил стратегически и выбрал второй путь. Вот тут и началась основная работа.

Расчеты показали, что для снегового района III и с учетом ветровой нагрузки оптимальным профилем для верхнего пояса будет не привычный швеллер, а пара спаренных уголков. Они лучше работают на устойчивость, хоть и сложнее в узлах. Но когда мы передали это в производство, получили от технологов вопрос: а сварка таких узлов под острым углом? Пришлось оперативно корректировать чертеж, увеличивая радиус сопряжения. Это тот самый момент, когда теория упирается в возможности цеха. Информацию о подобных нюансах проектирования и адаптации конструкций под реальное производство можно иногда найти в материалах специализированных компаний, например, на ресурсе https://www.jcny666.ru, где ООО Чэнду Цзюйцан делится кейсами по своим тепличным проектам.

И еще по креплениям. Для такого пролета классические болтовые соединения в монтажных узлах — слабое место. Мы перешли на фрикционные высокопрочные болты, но и это не панацея. Важна последовательность затяжки — от центра к краям, иначе возникнут нерасчетные напряжения. Один раз наблюдал, как бригада, торопясь, затянула все как попало. Результат — визуальный прогиб еще до сдачи объекта. Пришлось раскручивать и делать заново, теряя время.

Монтаж: где теория молчит

Самая большая головная боль с стальными фермами пролетом 18 м — это их подъем и установка. Они уже не легкие, чтобы ставить вручную, но и не настолько тяжелые, чтобы всегда загонять на объект тяжелый кран. Помню проект в Липецкой области, где из-за размытых дорог кран просто не мог подъехать к месту. Спаслись сборкой ферм на земле и подъемом с помощью двух мачт и лебедок. Метод старый, но надежный. Главное — правильно рассчитать точки строповки, чтобы не было перекоса. Если центр тяжести взят неверно, конструкция повиснет под углом, и потом ее не сориентируешь.

Зазоры в опорных узлах — отдельная тема для разговора. По проекту там 5 мм на температурное расширение. На бумаге все гладко. На практике, если фундаментная плита или колонна имеют даже небольшой уклон или неровность, этот зазор либо исчезает, либо становится слишком большим. Приходится применять наборные стальные прокладки, что, конечно, не есть хорошо с точки зрения коррозии. Идеально — выверять основание лазерным нивелиром до долей миллиметра, но кто на это пойдет при жестких сроках?

А еще есть момент с обвязкой. Ферма стоит, казалось бы, крепко. Но пока не сделана связь по прогонам и не смонтирована хотя бы часть кровли, это неустойчивая система. Сильный боковой ветер может свалить всю конструкцию, как карточный домик. Мы всегда настаиваем на том, чтобы монтажники сразу же, после установки каждой пары ферм, ставили временные раскосы из обычной доски. Дешево и сердито, зато спасает от форс-мажора.

Материал и защита: экономия, которая дороже

Сталь С245 — классика для таких ферм. Но вот толщина стенки и поясов — поле для битвы с заказчиком. Все хотят сэкономить, и иногда давление такое, что соглашаешься на 6 мм вместо 8 мм по расчету. Аргумент: ?Ну вы же запас прочности заложили!?. Да, заложил. Но запас — на случай непредвиденных нагрузок, а не для того, чтобы его съесть осознанно. После одного случая с обледенением, которое не было учтено в исходных данных, и последующей деформацией тонкостенных элементов, я теперь настаиваю на своем. Лучше переубедить, чем потом объяснять, почему каркас пошел волнами.

Окраска. Казалось бы, что тут сложного? Грунт-эмаль в два слоя. Но в теплицах — особый микроклимат: постоянная влажность, агрохимикаты в воздухе. Обычная алкидная эмаль через пару сезонов пузырится. Мы в итоге для проектов, связанных с ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, стали рекомендовать системы с цинк-фосфатным грунтом и полиуретановым финишным слоем. Да, дороже на 30%. Но когда представитель компании показывал фотографии своих объектов через 5 лет эксплуатации, где покрытие было в идеальном состоянии, аргумент становился железным. Их подход к долгосрочной эксплуатации, описанный в разделе ?Обслуживание? на их сайте, это подтверждает.

И забытый всеми момент — торцы труб. Верхний пояс фермы — это часто замкнутая профильная труба. Если ее торцы не закрыты заглушками, внутрь попадает конденсат. Зимой он замерзает, лед рвет швы. Мелочь? Да. Но таких мелочей в конструкции десятки, и каждая может стать точкой отказа.

Взаимодействие с другими системами

Стальная ферма пролетом 18 м — это не самостоятельный арт-объект, это часть тепличного скелета. И она должна дружить с другими системами. Например, с подвесами для освещения. Если на этапе проектирования не заложить усиленные узлы для крепления мощных светильников (а они могут весить сотни кг на ферму), потом придется сверлить уже готовый пояс, ослабляя сечение. Мы сейчас всегда запрашиваем у агрономов или технологов, типа ООО Чэнду Цзюйцан, схему размещения оборудования до начала расчета каркаса.

Вентиляционные фрамуги — еще один критичный момент. Приводы и рамы фрамуг создают дополнительные сосредоточенные нагрузки, которые при открывании носят динамический характер. Крепить их просто к прогону, который лежит на ферме, недостаточно. Нужно закладывать связь прямо с верхним поясом фермы через дополнительные стойки. Иначе весь этот узел начинает ?играть?, и через год появляются усталостные трещины в металле.

Системы полива. Капли постоянно падают на металл. В местах, где вода стекает по стойкам и скапливается в нижних узлах, коррозия идет в разы быстрее. Простое решение — сделать капельные отбои из оцинкованной стали, чтобы отвести воду от каркаса. Дешево, но эффективно. Такие детали редко есть в типовых проектах, они приходят с опытом эксплуатации.

Резюме: не боги горшки обжигают

Итак, что в сухом остатке про стальные фермы пролетом 18 м? Это отличное, проверенное решение для современных тепличных комплексов большого объема. Ключ к успеху — не в гениальном расчете (хотя и он важен), а в понимании всей цепочки: от свойств металла и возможностей производства до тонкостей монтажа и агрессивной среды эксплуатации. Это всегда компромисс между стоимостью, надежностью и удобством строительства.

Сотрудничество с профильными компаниями, которые видят проект целиком — от каркаса до урожая, как ООО Чэнду Цзюйцан Агротехнологическая Компания, сильно облегчает жизнь. Их инженеры мыслят теми же категориями: как конструкция будет вести себя не на бумаге, а через годы, под нагрузкой, в условиях реального производства. Это ценный опыт, который не купишь.

Поэтому, если беретесь за такие фермы, не ограничивайтесь справочниками. Смотрите на уже работающие объекты, разговаривайте с монтажниками, спрашивайте у эксплуатационщиков, что и где у них ржавеет или прогибается. Эта эмпирика, этот ?народный? опыт — и есть главный секрет надежной конструкции. Все остальное — просто математика.