Завод по производству стальных конструкций в Московской области

Повышение технологичности изготовления, монтажа и эксплуатации каркаса промышленного здания.

Применение технологии префаб.

Сокращение времени монтажа.

Исходные данные

Место строительства — Московская область.

Снеговой район — III (СП 20.13330.2016).
Ветровой район — I (СП 20.13330.2016).

Описание принятых конструктивных решений

Здание состоит из трех блоков с габаритами в плане:

• блок 1 — 54 м х 42 м (отм. низа конструкций покрытия +10.300);
• блок 2 — 54 м х 84 м (отм. низа конструкций покрытия +8.300);
• блок 3 — 20 м х 54 м (отм. низа конструкций покрытия +10.300).

Каркас здания запроектирован рамно-связевым с колоннами и ригелями из прокатных двутавров по ГОСТ Р 57837-2017.
Поперечные рамы каркаса — трехпролетные (3 х 18 м) в блоках 1-2 и однопролетные (1 х 20 м) в блоке 3 с шагом в продольном направлении 6 м.

В здании располагаются мостовые краны грузоподъемностью от 5 до 15 тонн:

• 15 мостовых кранов грузоподъемностью 5 т;
• 4 мостовых крана грузоподъемностью 10 т;
• 2 мостовых крана грузоподъемностью 15 т.

Прогоны запроектированы по неразрезной схеме.

Конструктивная схема каркаса статически-неопределимая. Рамная конструкция с жестким коленом.

Схема опирания колонн на фундамент принята жёсткой в плоскости рам.

Рисунок 1 — Вид каркаса

Материал стальных элементов каркаса здания — стали марок С255, C355, С390 по ГОСТ 27772-2021.

Рисунок 2 — Расчетная схема рамы вдоль осей А-Г

Рисунок 3 — Поперечный разрез

Рисунок 4 — Вут в колене рамы

Рисунок 5 — Трехпролетные поперечные рамы с вутом

Также в проекте также применено решение EVRAZ STEEL ENGINEERING — подкрановые балки в двухпролетном неразрезном исполнении из горячекатаного двутавра по ГОСТ 35087-2024.

Скорость монтажа

Монтаж этого здания выполнялся бригадой из 4-х человек (не считая крановщика).

Техника — 1 кран и 2 пиканиски. Двое работников принимали конструкции на высоте и крутили болты, двое находились внизу.

За один день такой состав монтировал около 10 тонн. Т. е. в пересчете на человеко-часы на тонну:

При этом, если ставить 2-3 звена то можно дойти до 30-40 т/день если есть большой объем и высокая повторяемость.

Теперь определим бенчмарк — т. е. стандартный показатель скорости монтажа здания с металлокаркасом.

Найти эти данные можно в нормативах для составления смет.

Согласно Сметным нормам на строительные работы ГЭСН 81-02-09-2020, Сборник 9, «Строительные металлические конструкции», Подраздел 1.1. «Каркасы одноэтажных и многоэтажных производственных зданий»: трудоемкость монтажа каркаса одноэтажного промышленного здания без фонарей для здания пролётом до 24 м, высотой до 20 м и мостовыми кранами грузоподъемностью до 15 т составляет: 19,1 чел.-ч/тонну.

Рисунок 6 — Нормативная трудоемкость монтажа каркаса

Сравним полученные показатели скорости монтажа:

• нормативная — 19,1 чел.-ч/тонну;
• для здания, запроектированного с учетом требований технологичности на монтаже — 3,2 чел.-ч/тонну.

Т. е. скорость монтажа быстрее почти в 6 раз.

Стоит отметить, что рамный каркас здания получился немного тяжелее аналогичного каркаса со стропильными фермами. Однако сокращение сроков производства и монтажа оказалось выгоднее сокращения металлоемкости.

Результат работ

• Металлоемкость предлагаемого решения 77 кг/м², общий вес каркаса 604 т;
• Профили поставлены в размер с проката — это позволило снизить отходную часть;
• Снижение сроков изготовления конструкций за счет меньшего количества элементов каркаса;
• Снижение затрат на логистику, возможность компактной упаковки конструкций.

*При проектировании этого здания команда Инженерного центра Евраз участвовала в качестве консультантов при работе с проектировщиком.