Комплексное решение для конструкций покрытия производственных, складских, логистических и общественных зданий: стропильные и подстропильные фермы, связи, узловые решения, прогоны (или беспрогонная схема), а также несущий профилированный настил работают совместно и представляют собой эффективную систему покрытия.
Получите предварительный подбор: передайте план здания, сетку колонн, нагрузки и состав кровли. Инженер проверит применимость типового решения и предложит ближайший вариант серии.
Расчетная модель конструкции покрытия
Типовое решение подходит, если
- покрытие не воспринимает нагрузки от подвесных кранов, подвесного транспорта и нетиповых технологических воздействий;
- пролет стропильной фермы составляет 18, 24 или 30 м, а типовой шаг ферм — 6 м;
- уклон верхнего пояса — 3%; применяется прогонная либо беспрогонная кровельная схема;
- сетка колонн составлена из пролетов 6, 12 или 18 м, а нагрузки входят в диапазон типовой серии;
- объект расположен в районе с нормативными снеговыми и ветровыми нагрузками не выше V снегового и V ветрового района, а также в зоне сейсмичности до 7 баллов включительно.
Индивидуальная проверка необходима, если
- к покрытию передаются нагрузки от подвесных кранов или подвесного транспорта либо сосредоточенные технологические нагрузки;
- пролет, шаг, уклон, схема опирания или нагрузки выходят за типовой ряд;
- есть снеговые мешки, крупные проемы, оборудование либо специальные требования по сейсмике, коррозии, огнестойкости или монтажу.
Важно: выбор выполняют по полной комбинации постоянных, климатических и технологических нагрузок с учетом расчетной схемы здания.
Области применения
- Склады и распределительные центры;
- производственные и light industrial здания;
- предприятия легкой промышленности;
- торговые, выставочные и другие общественные здания без подвесных кранов и иных нагрузок на покрытие.
Преимущества
- повышенная прочность позволяет уменьшать площадь сечений и массу там, где выбор определяется несущей способностью;
- замкнутый гнутосварной профиль дает рациональную форму поясов и решетки для пространственной устойчивости и бесфасоночных узлов;
- эффект дает совместная оптимизация сечений, геометрии и узлов, а не прямая замена стали С355 на Powerweld Tube 420.
Экономия формируется на уровне всей системы покрытия
Эффект оценивается для стальных конструкций покрытия: расход металла, изготовление, логистика и монтаж. Влияние на колонны, фундаменты и железобетонные конструкции проверяется отдельно для каждого проекта.
Расчетный пример: склад площадью 117 000 м²
- Расчетная модель конструкций покрытия при переходе с С355 на решение Powerweld Tube 420
Результат расчета
Масса металлоконструкций покрытия снизилась с 5 406,75 до 4 352,40 т. Итоговая расчетная экономия с учетом металла и монтажа составила 12,67%.
Расчет выполнен для несущих стальных конструкций покрытия. Показатели относятся к конкретной проектной задаче и не являются гарантированным результатом для любого здания. Эффект зависит от сетки колонн, нагрузок, кровли, логистики, цен и состава СМР.
Технические характеристики
Наибольший эффект достигается совместным подбором всех элементов конструкций покрытия, включая узловые решения.
В решение входят:
- стропильные фермы пролетами 18, 24 и 30 м из гнутосварных замкнутых профилей;
- подстропильные фермы 12 и 18 м из аналогичных гнутосварных замкнутых профилей для сеток колонн с укрупненным шагом;
- вертикальные и горизонтальные связи покрытия;
- прогоны из трубных профилей либо несущий профилированный настил, опирающийся на верхний пояс;
- бесфасоночные узлы и типовые отправочные стыки.
- Типовые ячейки покрытия для сеток колонн 12 и 18 м
Прогонная или беспрогонная схема
- Прогонная схема
- Беспрогонная схема
| Критерий | Прогонная схема | Беспрогонная схема |
|---|---|---|
| Передача нагрузки | Через прогоны на верхние пояса ферм | Несущий профнастил опирается непосредственно на верхние пояса |
| Когда рациональна | Когда кровля, проемы или монтаж требуют прогонов | Когда профнастил перекрывает шаг ферм и подтверждена его несущая работа |
| Что сравнивать | Массу ферм, прогонов, связей и кровли | Массу ферм, усиленного настила, креплений и связей |
Потенциал оптимизации: в расчетном примере из исходных материалов переход к беспрогонной схеме дал 6–10% экономии конечной стоимости. Для проекта сравнивается полная масса покрытия, включая профилированный настил и крепления.
Сортамент стропильных ферм
| Пролет | Расчетная нагрузка q, тс/м | Масса фермы, кг |
|---|---|---|
| 18 м | 2,0 / 3,2 / 3,6 | 937 / 1148 / 1292 |
| 24 м | 2,0 / 2,4 / 3,2 / 3,6 | 1438 / 1720 / 2063 / 2278 |
| 30 м | 1,8 / 2,0 / 2,2 / 2,6 | 2305 / 2492 / 2711 / 2920 |
Назначение таблицы: предварительный выбор типового диапазона. Окончательный типоразмер определяется расчетом по сочетаниям нагрузок, устойчивости элементов, узлам и монтажной схеме. Значения масс проверяются по актуальному выпуску серии.
Сортамент подстропильных ферм
Решение формирует сетки колонн 12 и 18 м. Для подстропильной фермы 18 м минимальная высота -1,8 м.
| Пролет | Сосредоточенная нагрузка, тс | Масса, кг |
|---|---|---|
| 12 м | P1 = 60 / 68 / 78 / 88 | 1237 / 1316 / 1508 / 1810 |
| 18 м | P2 = 60 / 68 / 78 / 88 | 3194 / 3404 / 3788 / 4030 |
Для пролета 18 м предусмотрено фрикционное соединение; параметры уточняются по усилиям, логистике и монтажной схеме.
Фрагменты выпуска 1.1 серии типовой документации 1.200.1.
- Типовые узлы. Ферма ФС2-24 м
- Типовые узлы. Ферма ФС3-30 м
- Типы фрикционного узла стропильной фермы
Расчетное обоснование бесфасоночных узловых решений ферм
Высокопрочная сталь позволяет уменьшать сечения, но требует проверки фактической жесткости и местной работы соединений. Узлы учитываются с фактической жесткостью и местной деформативностью, а не задаются идеальными шарнирами. Их несущая способность и жесткость учитываются при оценке общей несущей способности фермы.
Что проверяется:
- фактическая передача усилий, жесткость и работа узла в составе фермы;
- местная работа стенок, продавливание и развитие пластических деформаций;
- сварные швы, болты, контактные поверхности и риск хрупкого разрушения.
- Конечно-элементная модель узла
- Распределение эквивалентных напряжений
Расчетный подход: узлы проверяются методом конечных элементов (МКЭ) и аналитическими методами. В нелинейном расчете контролируются эквивалентные пластические деформации и возможность образования пластических зон; предельные значения принимаются по действующей нормативной и расчетной методике.
Материалы для инженеров
| Документ | Область применения |
|---|---|
| СП 16.13330.2017 | Расчет и проектирование стальных конструкций |
| СП 294.1325800.2017 | Правила проектирования стальных конструкций, включая учет неупругих деформаций |
| СП 2.13130.2020 | Требования к обеспечению огнестойкости объектов защиты |
| СТО 00186217-581-2021 | Требования к продукции Powerweld Tube 420 в составе решения |
| СП 554.1311500.2026 | Системы противопожарной защиты. Конструкции стальные строительные. Нормы и правила обеспечения огнестойкости |
Огнестойкость R15:
для Серии 1.200.1 выпуск 1.1 пределы огнестойкости обеспечены приведенной толщиной металла
для Серии 1.200.1 выпуск 1.2 и 1.3 заявлено экспертное обоснование пределов огнестойкости»
В проектной документации применяются действующие редакции нормативных документов и учитывается область действия подтверждающих материалов.
- Альбом решений в PDFТиповые схемы, марки и сечения ферм, узлы, массы и опорные реакции
- Автоматизированные BIM-компонентыГотовые компоненты и марки для быстрого включения решения в информационную модель
- Связанные проекты и кейсыПримеры применения Powerweld Tube 420, расчетные эффекты и реализованные объекты
Используйте готовые материалы на нужной стадии - от сравнения вариантов до выпуска модели и рабочей документации.
Укажите стадию проекта и приложите план здания - состав файлов будет сформирован под выбранную схему покрытия
Как встроить решение в проект
- Передайте план и разрез здания, сетку колонн, отметки, состав кровли, нагрузки и требования по огнестойкости;
- Проверьте типовую применимость в калькуляторе или получите предварительный подбор у инженера;
- Уточните связи, диск покрытия, узлы и стыки, затем подтвердите систему окончательным расчетом.
Исходные данные для подбора
- назначение, регион, стадия проекта, пролеты и сетка колонн;
- постоянные нагрузки, снеговой и ветровой районы;
- прогонная или беспрогонная кровельная система;
- локальные нагрузки, проемы и оборудование на покрытии;
- требования по огнестойкости, коррозионной защите и монтажу; файл DWG, IFC, RVT или PDF.
Частые вопросы
Типовая серия покрытия не учитывает нагрузки от подвесных кранов, подвесного транспорта и иных нетиповых технологических воздействий. Их применение требует отдельного расчета и конструктивной проработки. В зданиях с мостовыми кранами решение может применяться при условии, что крановые нагрузки передаются на основной каркас здания и учитываются в отдельном расчете.
Серия может применяться в V снеговом и V ветровом районе. Сейсмические условия до 7 баллов.
Стропильные фермы — 18, 24 и 30 м; подстропильные — 12 и 18 м. Типовой шаг стропильных ферм — 6 м. Подстропильная ферма 18 м впервые включена в серию.
Только кровля из профилированного листа. Применение сэндвич панелей требует обоснования и расчетов.
Нет. Для получения эффекта пересматриваются сечения, устойчивость элементов, узлы, сварные соединения, стыки и работа системы покрытия.
Максимальные коэффициенты использования 0.95 для сечения элементов.
Да. Например, в рамках проекта по запуску нового сортопроволочного стана 170 на площадке Череповецкого металлургического комбината пройдена государственная экспертиза.
Центр «Северсталь Инжиниринг» осуществляет техническую поддержку проектирования. Дополнительно у центра есть пул партнеров для выполнения задач проектирования внутри группы компаний Северсталь. Партнеры имеют собственный штат проектировщиков разделов КР, КМ, КМД. Компетенции экспертов позволяют выполнять проектирование и проходить необходимую экспертизу.
Обработка (изготовление) металлоконструкций регламентируется разделом 6 серии. Два этапа дробеструйной обработки: первая — до порезки металла на заготовки, вторая — после сварочных работ перед покраской.