Как климатические условия Сибири влияют на выбор металлоконструкций

Проектирование металлоконструкций для объектов в Красноярском крае и других регионах Сибири требует иного подхода, чем для средней полосы России. Резкие перепады температур, продолжительные морозы и повышенная снеговая нагрузка заставляют пересматривать привычные решения ещё на стадии технического задания, а не адаптировать их постфактум.

Выбор стали

Первое, с чем сталкивается проектировщик: это выбор марки стали. Обычная углеродистая сталь при сильных отрицательных температурах теряет пластичность и становится хрупкой, что критично для несущих элементов каркаса.

Для сибирских объектов применяют стали с повышенными требованиями к ударной вязкости при низких температурах. Такой металл сохраняет прочностные характеристики даже в морозы ниже минус сорока градусов.

Снеговая нагрузка

Расчёт ведётся по СП 20.13330.2016, и для сибирских снеговых районов нормативные значения веса снегового покрова на квадратный метр кровли заметно выше, чем в центральной части страны. Расчётная нагрузка определяется так:

[Нормативная нагрузка] Х [1,4 (коэффициент надёжности)]

Конструктору приходится закладывать основательный запас прочности по несущим фермам и кровельным прогонам.

Ветровая нагрузка

Этот фактор добавляет ещё один слой расчетов: для открытых степных и лесостепных территорий коэффициенты, учитывающие изменение ветрового давления по высоте, отличаются от показателей для городской застройки. Оба вида нагрузок (снеговая и ветровая) действуют независимо друг от друга, но при проектировании суммируются.

Поэтому важно проверить несколько расчётных схем приложения снега на кровлю.

Что важно учитывать суммарно

При выборе конструктивных решений для сибирского климата стоит учитывать несколько практических моментов:

• применять сталь с гарантированной хладостойкостью для всех несущих элементов, работающих на растяжение и изгиб;
• закладывать увеличенный шаг снегозадержателей и усиленные прогоны кровли под повышенную снеговую нагрузку;
• предусматривать антикоррозийное покрытие, устойчивое к резким перепадам температуры и влажности при оттепелях;
• учитывать возможность промерзания грунта при проектировании фундамента под металлический каркас.

Логистика в сибирских условиях

Это тоже имеет свою специфику. Доставка металлоконструкций на большие расстояния при низких температурах требует дополнительного контроля состояния груза: резкий перепад температур при разгрузке способен повлиять на лакокрасочное покрытие.

Поэтому оптимально планировать разгрузку и складирование с учётом погодных условий на площадке.

Антикоррозийная защита

В межсезонье, когда происходят частые переходы через ноль градусов, конденсат на металле формируется активнее, а значит покрытие должно быть рассчитано именно на такие циклы, а не только на постоянную влажность или постоянный холод.

Компания COMETAL проектирует и производит металлоконструкции с учётом климатических условий Сибири, применяя хладостойкие марки стали и усиленные конструктивные решения для объектов Красноярского края.

Фундамент под металлический каркас в условиях промерзающих грунтов

В Сибири глубина сезонного промерзания почвы значительно больше, чем в средней полосе, и это напрямую влияет на глубину заложения фундамента, тип свай и способ их защиты от морозного пучения. Ошибка на этом этапе способна привести к деформации всего каркаса уже в первый отопительный сезон.

Именно поэтому геологические изыскания перед проектированием обязательны, а не формальны.

Эксплуатационные нюансы

Здание с металлическим каркасом в сибирском климате нередко проектируют с увеличенным утеплением ограждающих конструкций и продуманной системой снегозадержания на кровле. Это делается, чтобы избежать резкого схода снежных масс весной.

Проектировщики также закладывают дополнительные температурные швы, компенсирующие линейное расширение и сжатие металла при значительных перепадах температуры воздуха в течение суток.

Монтаж металлоконструкций в холодное время года

Сварочные работы при низких температурах требуют соблюдения технологических режимов и предварительного подогрева металла в местах сварного шва. Иначе повышается риск образования холодных трещин.

Опытные монтажные бригады закладывают в график зимнего строительства дополнительное время именно на такие технологические паузы.

Подведем итоги

Для заказчика, реализующего проект в Красноярском крае или другом сибирском регионе, разумно с самого начала выбирать поставщика, у которого есть опыт именно климатических расчётов для данной территории, а не общий опыт производства металлоконструкций. Разница между усредненным и региональным подходом становится заметна уже в первую суровую зиму эксплуатации объекта.

Учёт климатической специфики региона на этапе проектирования обходится значительно дешевле, чем устранение последствий недооценённых нагрузок уже после ввода объекта в эксплуатацию.