Задача была поставлена заказчиком так: нужно было подобрать шаг и размер профиля для металлических балок перекрытия гаража. На момент обращения сооружение находилось уже на стадии возведения. История умалчивает, почему задумались о балках перекрытия в тот момент, когда стены были уже практически готовы. Но как говорится: "Лучше поздно, чем никогда". Особенно в этом случае, так как пролёт был достаточно большой (8 м), имел место снеговой мешок (гараж пристраивался к дому), на балки перекрытия предполагалось опереть стропила через стойку по середине.
Изначально заказчик хотел использовать швеллер 20П. И меня попросил о том, чтобы я просчитал вариант с ним. Но расчёт показал, что такой одиночный швеллер под нагрузкой в пролёте будет заваливаться. И чтобы его можно было использовать, нужно было бы вводить горизонтальные связи. А этого заказчик категорически делать не хотел (спросил изначально готов ли он будет реализовать такой вариант).
Когда стало понятно, что вариант с одиночным швеллером 20П не применим. Я решил просчитать несколько вариантов с использованием разных профилей и шага балок. Результаты я все завёл в таблицы.
В каждой таблице я указал наиболее оптимальный вариант с моей точки зрения для того или иного шага балок. Под оптимальными параметрами подразумевались вес балок и не слишком большой запас по прочности. Что касается первого параметра, то здесь играл роль тот факт, что кран не предполагался, и балка должна весить столько, чтобы её было под силу поднять на место установки хотя бы троим людям. А второй параметр упирался в деньги, так как излишний запас по прочности - это ненужный перерасход металла, который, естественно, нужно оплачивать.
Шаг балок я в основном подстраивал под размер OSB-плит (2500х1250 мм), которые должны были подшиваться снизу металлических балок. Исключением являлся лишь шаг 950 мм.
Если проанализировать таблицы, то можно определить, что всех оптимальнее из обозначенных оптимальных вариантов получаются 2 варианта:
- квадратные трубы 180х5 мм, укладываемые с шагом 830 мм (стоимость всех балок длиной 8,5 м составляет чуть более 275000 руб., а вес одной балки 229 кг);
- балки, полученные путём сваривания в короб 2-х швеллеров 20П, которые укладываются с шагом 1250 мм (общая стоимость при этом составляет чуть более 281000 руб., а вес одной балки 308 кг.).
Хотелось бы отметить 2 вещи. Первая. 2 швеллера, сваренные в короб, весят более 300 кг. И затащить такую балку наверх даже втроём без крана будет нелегко. Но это можно сделать по одному швеллеру и уже на месте установки сварить их в короб. Вторая. Стоимость балок считалась из расчёта их длины 8,5 м. Но вряд ли кто продаст металлопрокат такой длины. Поэтому по факту стоимость, указанная в таблице, будет ещё выше.
Но не эти 2 варианта, не другие из таблицы заказчика не устроили. Он эмоционально обратил внимание, что перекрытие получается по стоимости больше, чем все остальные конструкции вместе взятые.
Тогда я предложил пойти другим путём. Так как изначально чердак задумывался неэксплуатируемым, я предложил объединить балку перекрытия и стропила в одну конструкцию - деревянную ферму. И такие фермы посчитать с учётом шага их монтажа 1250 мм.
Таким образом, общие затраты на несущие конструкции крыши по предварительным подсчётам должны были составить чуть более 80 тыс. руб.
Это в 3 раза меньше, чем самый дешёвый вариант с металлическими балками. Не говоря уже о том, что первый вариант предполагал закупку ещё пиломатериала для изготовления стропил. В итоге вариант с фермами и был принят.
Вывод:
При формировании технического задания на расчёт строительных конструкций желательно проконсультироваться с исполнителем. Ведь не факт, что ваш задуманный вариант окажется самым дешёвым и в то же время надёжным. Инженер может предложить и свой вариант в зависимости от своего опыта и компетенции. При этом будет сэкономлено время, и ваше, и инженера.
Больше информации о проектировании и строительстве частных жилых домов, навесов и других сооружений, предназначенных для личного использования, можно найти на моём сайте svoydomtoday.ru. Также на нём размещены более 50 строительных калькуляторов.