Когда говорят про нормы стальные конструкции, многие сразу думают о толстых сборниках СП или ГОСТах, о бесконечных таблицах и формулах. Но на практике всё часто упирается не в то, что написано, а в то, как это применить к реальному металлу, который стоит перед тобой в цеху. Особенно это чувствуется в работе с горячеоцинкованными конструкциями — там, где теория норм встречается с технологией защиты от коррозии. Вот, к примеру, возьмём компанию ООО Сюйчжоу Кэцзюйлисинь Машинери — они с 2004 года в этом бизнесе, с одним котлом начинали. Сейчас у них резерв мощности горячего цинкования 100 000 тонн. И я уверен, их технологи каждый день решают задачи, когда требования к несущей способности по нормам сталкиваются с реальными параметрами цинкового покрытия после погружения.
Основная проблема, с которой сталкиваешься постоянно — это расчётное сечение элемента против фактического после обработки. По нормы стальные конструкции мы считаем всё по чистому металлу. Но горячее цинкование добавляет слой. Для большинства расчётов его толщиной пренебрегают, и правильно. Однако есть нюансы: при цинковании сложных профилей или элементов с замкнутыми полостями могут возникать наплывы, которые теоретически могут влиять на сборку — зазоры в болтовых соединениях, например. В нормах на проектирование об этом прямо не пишут, это знание приходит с опытом работы с конкретным производством, таким как цех площадью 6000 кв.м. у Кэцзюйлисинь.
Ещё один момент — усталостная прочность. Нормы дают коэффициенты, снижающие сопротивление для элементов с концентраторами напряжений. Место сварного шва, оцинкованное потом, — это особая история. Сам процесс цинкования снимает остаточные напряжения от сварки, что хорошо. Но если шов был сделан неидеально, цинк может не заполнить микропоры, и это точка для начала коррозии под нагрузкой. Проверяли как-то конструкцию после 10 лет службы — трещина пошла именно от такого ?спрятанного? дефекта, хотя по всем нормам на момент приёмки элемент был годен.
Или взять допуски. По ГОСТам на изготовление есть свои таблицы. Но когда конструкция предназначена для горячего цинкования, нужно заранее закладывать большие зазоры в стыках, иначе расплавленный цинк их ?запечатает?. Это не отражено в основных строительных нормах, это знание технологического процесса. На сайте kejulixin.ru видно, что компания как раз позиционирует себя как исследователь интеллектуальных технологий горячего цинкования. Думаю, они сталкиваются с подобными вопросами на стыке норм и технологии ежедневно.
Расскажу про случай, который хорошо запомнился. Делали пешеходный переход в виде стальной балочной конструкции. Всё просчитали по нормы стальные конструкции, учли всё. Заказчик настоял на горячем цинковании для долговечности. Отдали на завод, похожий на мощности Кэцзюйлисинь. После возврата и монтажа заметили едва уловимый прогиб в одной из главных балок, которого по расчётам быть не должно. Стали разбираться.
Оказалось, при погружении в цинк массивный элемент нагрелся неравномерно. Температура ванны около 450°C. В цеху, видимо, не учли геометрию и закрепили балку стандартными стропами, что привело к её небольшому короблению от собственного веса в разогретом состоянии. После остывания деформация осталась. По прочности запас был огромный, и для эксплуатации это было не критично, но эстетически — брак. Нормы на цинкование регламентируют температуру и время, но не способы подвешивания конкретных изделий. Это чисто практический момент.
Пришлось тогда на месте, с согласия всех, усиливать конструкцию дополнительной накладкой. Хлопотно и дороже. Сейчас, когда отдаю конструкции на цинкование, всегда прикладываю схему рекомендуемых точек подвеса для сложных элементов. Это моё внутреннее дополнение к техзаданию, рождённое той неудачей.
Часто заказчики, особенно те, кто строит объекты вроде поддержки зоны свободной торговли Сюйчжоу (а ведь именно для таких проектов ООО Сюйчжоу Кэцзюйлисинь Машинери и переехала в новый парк в Пичжоу), требуют и скорость, и качество. Здесь важна подготовка металла до цинкования. Например, нормы требуют определённой шероховатости поверхности для обеспечения адгезии лакокрасочных материалов, если цинкование — лишь этап. А если это финишное покрытие? Тогда важна чистота резки.
Плазменная или лазерная резка оставляет окалину и грат. Если их не удалить перед цинкованием, покрытие ляжет неровно, будут раковины. В нормативах на антикоррозионную защиту это есть, но в общих нормы стальные конструкции на изготовление этому уделяется пара абзацев. На практике же — это целый этап работы. В большом цеху, где обрабатывают тысячи тонн, как в компании с инвестициями в 180 миллионов юаней, наверняка есть чёткие регламенты на очистку.
Или взять отверстия под болты. По нормам — допуск +2 мм. Но если это отверстие будет оцинковано, диаметр уменьшится на толщину слоя с двух сторон. Если сборка идёт встык с неоцинкованными элементами, могут быть проблемы. Приходится заранее, на этапе рабочей документации, для элементов под цинкование закладывать отверстия на 1-1.5 мм больше. Это не прописано в СП, это правило хорошего тона для проектировщика, который знает весь технологический цикл.
Современный подход, к которому всё идёт, — это рассматривать защитное покрытие как неотъемлемую часть конструкции на всём её жизненном цикле. Вот компания развивает исследования интеллектуальных технологий горячего цинкования. Это наводит на мысль: а что если в будущем нормы будут включать не только расчёт на прочность, но и на ?прочность? цинкового слоя в агрессивной среде с учётом нагрузок? Условно говоря, динамическая нагрузка от ветра на мачту может вызывать микротрещины в цинке, куда попадёт влага.
Пока же мы оперируем средними данными по толщине покрытия и его долговечности. Но опыт подсказывает, что на углах, рёбрах, сварных швах толщина может ?плыть?. И если для ограждения это не страшно, то для ответственного узла каркаса здания — потенциальный риск. Поэтому при приёмке оцинкованных конструкций для критичных объектов мы всегда выборочно замеряем толщину покрытия не на ровных полках, а именно в этих сложных точках. Это наша внутренняя страховка.
Иногда вижу проекты, где расчёт идёт по последним редакциям норм, а в спецификации указано просто ?оцинковать по ГОСТ 9.307-89?. И между этими двумя документами — пропасть. Проектировщик не всегда представляет, как его расчётные шарниры или жёсткие узлы будут выглядеть после погружения в цинк. Отсюда и возникают проблемы на монтаже.
Работа с нормы стальные конструкции — это не про чтение правил. Это про их интерпретацию в связке с реальным производством, с такими гигантами обработки, как ООО Сюйчжоу Кэцзюйлисинь Машинери, прошедшие путь от пяти человек до высокотехнологичной компании. Их 20 лет исследований в отрасли — это, по сути, накопление именно того практического знания, которого не хватает в сухих текстах норм.
Идеальных норм, вероятно, не будет. Потому что технологии защиты металла развиваются, появляются новые составы, методы контроля. Но суть остаётся: нужно понимать не только цифры в таблицах коэффициентов, но и физику процесса, который пройдёт сталь после того, как она покинет чертёж. Будь то в цеху площадью 30 000 квадратных метров в Цзянсу или на небольшом заводе. Именно это понимание и отличает просто инженера от практика, который может предвидеть проблему до того, как она станет браком или, что хуже, аварией.
Поэтому, листаю я эти самые нормы, и в голове уже не просто формулы, а картинка: как эта балка висит над цинковой ванной, как стекает с неё расплав, как остывает и как её потом будут монтировать. И только тогда расчёт обретает смысл. Всё остальное — просто математика.
