Типы колонн и балок в промышленных зданиях: двутавр, швеллер, гнутый профиль

При строительстве ангаров, складов и производственных цехов выбор материала для колонн и балок — один из ключевых вопросов. От него зависят прочность каркаса, срок службы, стоимость и даже скорость монтажа.
Наиболее часто используются три типа проката: двутавр, швеллер и гнутый профиль. Каждый имеет свои особенности, преимущества и области применения.
В этой статье мы подробно расскажем:

• какие профили подходят для колонн и балок,
• как они работают под нагрузкой,
• на основе каких данных выбирают материал (с примерами из реальных проектов),
• чем отличаются технологии изготовления и защиты.

Информация основана на анализе реальных заказов, включая данные с сайта apollo-zmk.ru, где указано, например: «колонны — двутавр — 55 тонн», «балки — двутавр — 18 тонн» и другие.

Колонны: вертикальная опора здания

Колонны — это основные несущие элементы, которые передают всю нагрузку от крыши и стен на фундамент. Они должны быть прочными, устойчивыми к изгибу и долговечными.
Двутавр — стандарт для тяжёлых конструкций
Двутавр — самый распространённый профиль для колонн в промышленных зданиях. Благодаря своей форме он отлично работает на изгиб и сжатие.
Например, в проекте массой 121 тонна указано: «колонны — двутавр — 55 тонн». Это почти половина всего каркаса, что говорит о серьёзных нагрузках и необходимости использовать максимально прочный материал.
Чаще всего применяются профили 20Б1, 25Б2 по ГОСТ 26020-83. Их выбирают для высоких ангаров (>8 м), объектов в регионах со сложным климатом или при наличии подвесного оборудования.

Гнутый профиль — лёгкий и технологичный вариант

Гнутый замкнутый профиль (ГН) — современная альтернатива двутавру. Он изготавливается методом холодной гибки из листовой стали и имеет прямоугольное или квадратное сечение (например, ГН 100х100х4).
Такие колонны легче, их проще транспортировать и монтировать. В проектах меньшего масштаба они становятся всё популярнее. Например, в заказе на 22 тонны указано: «колонны — гнутый профиль — 4 тонны».
Преимущества:

• Высокая жёсткость при малом весе.
• Ровные грани — удобно для крепления стеновых панелей.
• Простое болтовое соединение с базой.

Балки: перекрытия и ригели

Балки устанавливаются между колоннами и служат опорой для пола, оборудования или второго яруса. Они воспринимают значительные нагрузки, поэтому к ним предъявляются высокие требования.
Двутавр — основной выбор для балок
Как и в случае с колоннами, двутавр — лидер по применению. Он обеспечивает максимальную несущую способность при минимальном прогибе.
В том же проекте на 121 тонну указано: «балки — двутавр — 18 тонн». Это показывает, что инженеры выбрали проверенный и надёжный материал для перекрытий.
Размер подбирается в зависимости от пролёта и нагрузки. Для шага 6–9 метров обычно используют двутавр 16–25 см.
Швеллер — для лёгких и вспомогательных конструкций
Швеллер (например, 14У, 16П) применяется реже, но тоже используется в качестве балки — особенно для лестниц, небольших перекрытий или вспомогательных рам.
Он менее прочный, чем двутавр, зато доступнее по цене и проще в обработке.
Гнутый профиль — редко, но возможно
Гнутый профиль может использоваться как балка в лёгких конструкциях. Например, в проекте на 17 тонн указано: «прогоны — двутавр — 4 тонны», но в других случаях прогон из гнутого профиля может выполнять функцию балки при малых нагрузках.

Как выбирают тип профиля? Основные факторы

Выбор между двутавром, швеллером и гнутым профилем зависит от нескольких ключевых факторов:
1. Нагрузка на каркас

• Высокая (снег, ветер, оборудование) → двутавр.
• Средняя/низкая → можно рассмотреть гнутый профиль.

2. Высота и пролёт здания

• Выше 8 м или пролёт >24 м → только двутавр.
• До 6–7 м → возможен гнутый профиль.

3. Сроки и бюджет

• Гнутый профиль позволяет быстрее собирать каркас — болтовые узлы, нет сварки на объекте.
• Двутавр дороже, но надёжнее.

4. Условия эксплуатации

• В агрессивных условиях важна защита от коррозии. На всех проектах apollo-zmk.ru указана дробемётная очистка и грунтование: либо ГФ-021, либо Грунт-Эмаль Фарбен.
• В проекте на 121 тонну — толщина покрытия 80 мкм, что обеспечивает защиту на десятилетия.

Особенности изготовления и монтажа

Двутавр

• Изготавливается на металлургических заводах.
• Обработка: резка, сверление отверстий, приварка баз.
• Монтаж: требует точной установки на анкерные болты.

Гнутый профиль

• Производится на месте или на специализированных участках.
• Режется на ЧПУ, отверстия сверлятся по шаблону.
• Сборка — преимущественно болтовая, что ускоряет монтаж.

Выбор профиля — это инженерное решение

Колонны и балки — основа любого промышленного здания. Их выбор нельзя доверять случайности.

• Двутавр — это классика, прочность и долговечность. Лучший выбор для крупных и нагруженных объектов.
• Гнутый профиль — это технологичность, скорость и экономия. Идеален для лёгких и средних конструкций.
• Швеллер — универсальный профиль для вспомогательных элементов.

При этом важно, чтобы КМД разрабатывалась с учётом особенностей производства. На сайте конкурентов часто встречается: «КМД — разработано силами заказчика». Это снимает ответственность с завода, но увеличивает риски ошибок.
Лучшее решение — комплексный подход: от КМД до монтажа "под ключ". Так вы получаете гарантию, что колонны и балки будут изготовлены и установлены правильно/