Фахверк — это вспомогательный каркас, который воспринимает нагрузки от ограждающих конструкций (стеновых панелей, профлиста, остекления) и ветровое давление, передавая их на основной несущий каркас здания. К элементам фахверка относятся стойки, ригели, прогоны, распорки и связи. От правильного подбора этих деталей зависит надёжность стенового и кровельного ограждения промышленного здания, а также его геометрическая неизменяемость при ветровых и снеговых нагрузках.
ГК «СтилКонстракшн» — завод металлоконструкций с офисом в Москве и производством в Брянской области (мощность 6000 т/год, 5000 м² производственных площадей, 50+ инженеров). На этой странице разобрано, из чего состоит фахверк как конструкция, как рассчитываются и подбираются его элементы, какой профиль применяется, и сколько стоит изготовление фахверковых конструкций под конкретный объект.
Что такое фахверк и из каких элементов он состоит
Фахверк — это система вспомогательных стальных элементов, которая образует промежуточный каркас между основными колоннами здания. Основной каркас (колонны и фермы или ригели рам) рассчитан на восприятие вертикальных нагрузок от кровли, оборудования и снега. Но между основными колоннами пролёт ограждения слишком велик: стеновые панели, профлист или витражное остекление не способны перекрыть 6–12 м без промежуточных опор. Именно эту задачу и решает фахверк — он дробит большой пролёт на участки, к которым крепится ограждение.
Когда говорят об элементах в конструкции фахверка, имеют в виду следующий набор деталей:
- Стойки фахверка — вертикальные элементы, устанавливаемые между основными колоннами с шагом 3–6 м. Воспринимают ветровую нагрузку, действующую на стену перпендикулярно её плоскости, и собственный вес стенового ограждения. Опираются на фундамент или на подстропильную конструкцию.
- Ригели фахверка — горизонтальные элементы стенового каркаса. Поддерживают стеновые панели или листовое ограждение по высоте, ограничивают свободную длину стоек, формируют обрамление оконных и воротных проёмов.
- Прогоны — горизонтальные элементы, к которым крепится кровельное и стеновое ограждение из профлиста или сэндвич-панелей. Кровельные прогоны укладываются по верхнему поясу ферм, стеновые — по наружной грани каркаса.
- Распорки и связи — элементы, обеспечивающие пространственную жёсткость и устойчивость стоек и прогонов из плоскости, передающие продольные ветровые усилия на вертикальные связи каркаса.
- Фасонные детали — опорные столики, фланцы, накладки, рёбра жёсткости, через которые элементы фахверка соединяются между собой и крепятся к основному каркасу.
Таким образом, фахверк — элемент конструкции здания, без которого невозможно качественно закрыть контур каркасного промышленного объекта. Завод изготавливает полный комплект таких деталей: подробнее — на странице элементы фахверка и стеновых панелей.
Назначение элементов фахверка в промышленных зданиях
Главное назначение фахверка — обеспечить надёжное крепление ограждающих конструкций и воспринять боковые нагрузки, которые основной каркас на себя не берёт. Рассмотрим функции элементов фахверка в металлоконструкциях подробнее.
Восприятие ветровой нагрузки
Стена промышленного цеха площадью в сотни квадратных метров работает как парус. Ветровое давление (по СП 20.13330 оно достигает 0,23–0,48 кПа в зависимости от ветрового района) воспринимают стойки фахверка и передают на фундамент и на ригели каркаса. Без фахверка стеновое ограждение деформировалось бы и разрушилось.
Опора для стенового и кровельного ограждения
Сэндвич-панели, профлист, кассетные фасады крепятся к ригелям и прогонам. Шаг этих элементов подбирается так, чтобы панель или лист работали в пределах допустимого прогиба. Для трёхслойных стеновых панелей шаг ригелей обычно 3,0–4,5 м, для профлиста — 1,5–3,0 м.
Обрамление проёмов
Ворота, окна, двери, технологические проёмы требуют усиленного обрамления. Элементы фахверка формируют рамки проёмов, перераспределяя нагрузку с вырезанного участка стены на соседние стойки.
Обеспечение геометрической неизменяемости
Связи и распорки в системе фахверка не дают стойкам и прогонам терять устойчивость из плоскости, фиксируют каркас в проектном положении на время монтажа и эксплуатации. Эта же задача решается у несущего каркаса — например, элементами галерей: ригелями, балками и связями.
Систематизированно виды фахверка и порядок его монтажа разобраны в материале «Фахверк: виды и монтаж» — он дополняет данную страницу с практической стороны.
Виды профилей для элементов фахверка
Элементы фахверка изготавливают из двух основных групп профилей — горячекатаных (прокатных) и гнутозамкнутых сварных (ГСП). Выбор зависит от величины нагрузок, шага установки и архитектурных требований.
Прокатный профиль
Швеллер, двутавр и горячекатаный уголок применяют для нагруженных стоек и ригелей при больших пролётах. Прокатный профиль обладает предсказуемыми характеристиками по ГОСТ 8240 (швеллер), ГОСТ 8239 / СТО АСЧМ 20-93 (двутавр), хорошо работает на изгиб. Завод изготавливает стойки фахверка из прокатного профиля и прогоны фахверка из прокатного профиля для объектов с повышенными ветровыми и снеговыми нагрузками.
Гнутозамкнутый профиль
Квадратные и прямоугольные гнутозамкнутые трубы по ГОСТ 30245 при равной несущей способности легче прокатных аналогов на 15–25 %. Замкнутое сечение устойчиво к кручению, имеет меньшую площадь окраски и эстетичный внешний вид. Из ГСП изготавливают стойки фахверка из гнутозамкнутого профиля и прогоны фахверка из гнутозамкнутого профиля.
Тонкостенный профиль ЛСТК
Для лёгких зданий и малонагруженных участков применяют оцинкованные C- и Z-профили лёгких стальных тонкостенных конструкций. Завод выпускает фасонные детали для ЛСТК — см. реализованные проекты: фасонные детали для ЛСТК (1-й этап) и фасонные детали для ЛСТК (2-й этап).
Сравнение профилей
| Профиль | Сечение | Применение в фахверке | Относительный вес | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Швеллер г/к | 10П–30П | Стойки, ригели, обрамление проёмов | Высокий | ГОСТ 8240 |
| Двутавр г/к | 20Б1–35Ш1 | Нагруженные стойки больших пролётов | Высокий | СТО АСЧМ 20-93 |
| Уголок г/к | 63×5–125×8 | Распорки, связи, мелкие ригели | Средний | ГОСТ 8509 |
| Труба гнутозамкнутая | 120×120–200×160 | Стойки и ригели средней нагрузки | Низкий | ГОСТ 30245 |
| Профиль ЛСТК (C/Z) | 150–300 мм | Прогоны и стойки лёгких зданий | Минимальный | ТУ производителя |
Расчёт и проектирование фахверковых конструкций
Проектирование элементов фахверка ведётся в составе раздела КМ (конструкции металлические) и детализируется в разделе КМД (конструкции металлические деталировочные). Расчёт выполняется по двум группам предельных состояний согласно СП 16.13330 «Стальные конструкции».
Сбор нагрузок
Для стоек и ригелей определяющей является ветровая нагрузка, для прогонов кровли — снеговая. Нагрузки собираются по СП 20.13330 с учётом ветрового и снегового района, высоты здания, типа местности. Дополнительно учитывается вес стенового ограждения, который через ригели передаётся на стойки.
Расчёт по первой группе предельных состояний (прочность и устойчивость)
Проверяется прочность сечения на изгиб и сжатие с изгибом, общая и местная устойчивость стенки и полок. Стойка фахверка обычно работает как изгибаемо-сжатый стержень, прогон — как балка на двух или нескольких опорах.
Расчёт по второй группе предельных состояний (прогибы)
Предельный прогиб для стоек и ригелей стенового фахверка нормируется СП 20.13330: для элементов, к которым крепятся стеновые панели, прогиб ограничивается величиной от 1/200 до 1/250 пролёта. Превышение прогиба ведёт к растрескиванию стыков панелей и нарушению герметичности.
Этапы проектирования на заводе
- Анализ архитектурного и технологического задания, шага колонн, типа ограждения.
- Расчёт схемы фахверка в расчётном комплексе, подбор сечений элементов.
- Разработка раздела КМ с расчётной запиской и спецификацией металла.
- Разработка КМД: чертежи каждой марки элемента, узлы крепления, спецификации.
- Согласование с проектировщиком основного каркаса и заказчиком.
Для здания в целом фахверк увязывается с другими конструкциями: фундаментными стальными конструкциями (опирание стоек), решётчатыми конструкциями покрытия (опирание кровельных прогонов) и при необходимости со сварными элементами коробчатого сечения для особо нагруженных участков.
Характеристики и сортамент элементов фахверка
Завод изготавливает элементы фахверка по индивидуальным чертежам КМД под параметры конкретного здания. Ниже приведён типовой сортамент с ориентировочными характеристиками для проектов промышленного назначения.
| Элемент | Типовой профиль | Шаг установки | Сталь | Масса 1 п.м., кг | Защита |
|---|---|---|---|---|---|
| Стойка фахверка прокатная | Швеллер 16П–24П | 3,0–6,0 м | С245 / С255 | 14,2–24,0 | Грунт + эмаль |
| Стойка фахверка ГСП | Труба 140×140×5–180×140×6 | 3,0–6,0 м | С245 / С345 | 20,7–27,8 | Грунт + эмаль |
| Ригель фахверка | Швеллер 12П–18П | 1,5–4,5 м по высоте | С245 | 10,4–18,1 | Грунт + эмаль |
| Прогон кровельный | Швеллер 14П / Z-профиль | 1,5–3,0 м | С245 | 8,5–12,3 | Оцинковка / окраска |
| Распорка, связь | Уголок 63×5–90×7 | по расчёту | С245 | 4,8–9,6 | Грунт + эмаль |
Применяемые марки стали
Для большинства элементов фахверка применяют сталь С245 и С255 по ГОСТ 27772. Для нагруженных стоек больших пролётов и районов с расчётной температурой ниже −40 °C используют сталь повышенной прочности С345 с гарантированной ударной вязкостью.
Антикоррозионная защита
Стандартная защита — двухслойная система: грунт + атмосферостойкая эмаль, общая толщина покрытия 80–120 мкм. Для агрессивных сред применяют усиленные системы покрытий или горячее цинкование. Класс защиты подбирается по СП 28.13330 в зависимости от степени агрессивности среды.
Сварка и контроль качества
Все сварные соединения выполняют аттестованные по НАКС сварщики. Качество швов контролируется визуально-измерительным методом, для ответственных узлов — ультразвуковой дефектоскопией. Каждая марка элемента сопровождается сертификатами на металл и актами контроля.
Цены на изготовление элементов фахверка
Стоимость элементов фахверка зависит от типа профиля, марки стали, сложности узлов, объёма заказа и системы антикоррозионной защиты. Завод считает цену комплексно — «под ключ», то есть с учётом металлопроката, изготовления, КМД и АКЗ.
| Вид работ / позиция | Цена | Условие |
|---|---|---|
| Изготовление элементов фахверка (прокат) | от 52 000 ₽/т | при объёме от 5 т |
| Изготовление элементов фахверка (ГСП) | от 58 000 ₽/т | при объёме от 5 т |
| Разработка КМД | от 1 500 ₽/т | при объёме от 10 т |
| Антикоррозионная защита (грунт + эмаль) | от 12 000 ₽/т | 2 слоя, 80–120 мкм |
| Комплект «под ключ» (металл + изготовление + КМД + АКЗ) | от 140 000 ₽/т | при объёме от 10 т, без монтажа |
Раскладка цены комплекта «под ключ»: металлопрокат — около 79 000 ₽/т, изготовление — от 45 000 ₽/т, КМД — около 1 200 ₽/т, антикоррозионная защита — около 12 500 ₽/т, доставка до объекта — около 2 000 ₽/т. Итоговая цена за тонну фахверка снижается с ростом объёма заказа за счёт оптимизации раскроя и серийности операций.
Точную смету завод формирует после получения чертежей КМ или технического задания. Для предварительного расчёта достаточно указать назначение здания, шаг колонн, тип ограждения и ориентировочный тоннаж.
Процесс заказа и преимущества завода
ГК «СтилКонстракшн» выполняет полный цикл — от расчёта до отгрузки готовых элементов фахверка с производства в Брянской области.
Этапы работы
- Заявка и расчёт. Вы передаёте чертежи КМ, архитектурное задание или описание объекта. Инженер завода готовит коммерческое предложение со спецификацией и сроками.
- Договор и КМД. После согласования цены конструкторский отдел разрабатывает деталировочные чертежи КМД на каждую марку элемента.
- Изготовление. Раскрой проката, сборка, сварка аттестованными сварщиками, контроль качества швов.
- Антикоррозионная защита. Подготовка поверхности, нанесение грунта и эмали в окрасочной камере.
- Отгрузка и доставка. Маркировка элементов согласно КМД, упаковка, доставка на объект. По запросу — монтаж под ключ.
Почему фахверк заказывают у завода
| Параметр | Показатель |
|---|---|
| Производственная мощность | 6000 т/год |
| Производственная площадь | 5000 м² |
| Инженерный штат | 50+ специалистов |
| Расположение производства | Брянская область |
| Офис и приём заявок | Москва |
| Документация | КМ, КМД, сертификаты, акты КК |
Преимущества завода: собственное конструкторское бюро (расчёт фахверка увязывается с основным каркасом без сторонних подрядчиков), сварщики с действующей аттестацией НАКС, контроль качества на каждом этапе, изготовление по индивидуальным чертежам без переплат за типовые решения. Реальная скорость работы подтверждается отзывом заказчика: «Быстро изготовили фахверковые конструкции». Пример крупного объекта с фахверком — маслоэкстракционный завод с фахверковыми конструкциями.
Чтобы получить расчёт стоимости элементов фахверка под ваш объект, оставьте заявку на сайте или передайте инженеру завода чертежи КМ — мы подготовим спецификацию, цену за тонну и сроки изготовления.
Изготовление элементов фахверка: прокат — от 52 000 ₽/т при объёме от 5 т, ГСП — от 58 000 ₽/т. Комплект «под ключ» (металл + изготовление + КМД + АКЗ) — от 140 000 ₽/т при объёме от 10 т.
Частые вопросы
Какие элементы входят в конструкцию фахверка?
В конструкцию фахверка входят стойки (вертикальные элементы между основными колоннами), ригели (горизонтальные элементы стенового каркаса), прогоны (опоры для кровельного и стенового ограждения), а также распорки, связи и фасонные детали узлов крепления. Этот набор образует вспомогательный каркас, к которому крепятся стеновые панели и профлист.
Чем фахверк отличается от основного каркаса здания?
Основной каркас (колонны, фермы, рамы) воспринимает вертикальные нагрузки от кровли, снега и оборудования. Фахверк — вспомогательный каркас, который воспринимает ветровую нагрузку на стены и вес ограждающих конструкций, дробит большой пролёт между колоннами на участки, пригодные для крепления панелей. Без фахверка невозможно качественно закрыть стеновой и кровельный контур каркасного здания.
Из какого профиля изготавливают элементы фахверка?
Применяют горячекатаный прокат (швеллер, двутавр, уголок) для нагруженных стоек и ригелей, гнутозамкнутый сварной профиль по ГОСТ 30245 — он легче проката на 15–25 % при равной несущей способности, и тонкостенный профиль ЛСТК (C- и Z-профили) для лёгких зданий. Конкретный профиль подбирается расчётом по СП 16.13330 в зависимости от нагрузок и шага установки.
Как рассчитываются элементы фахверка?
Расчёт ведётся по двум группам предельных состояний согласно СП 16.13330. По первой группе проверяют прочность и устойчивость сечения, по второй — прогибы. Для стоек и ригелей определяющей является ветровая нагрузка, для кровельных прогонов — снеговая, нагрузки собираются по СП 20.13330. Предельный прогиб элементов под стеновые панели ограничивается величиной от 1/200 до 1/250 пролёта.
Сколько стоит изготовление фахверковых конструкций?
Изготовление элементов фахверка из прокатного профиля — от 52 000 ₽/т при объёме от 5 т, из гнутозамкнутого профиля — от 58 000 ₽/т. Комплект «под ключ» с учётом металлопроката, изготовления, КМД и антикоррозионной защиты — от 140 000 ₽/т при объёме от 10 т. Точная цена зависит от профиля, марки стали, сложности узлов и объёма заказа; смета формируется по чертежам КМ.
Можно ли заказать фахверк вместе с разработкой КМД?
Да. ГК «СтилКонстракшн» имеет собственное конструкторское бюро и выполняет полный цикл: расчёт схемы фахверка, разработку раздела КМ, деталировочные чертежи КМД на каждую марку элемента, изготовление и антикоррозионную защиту. Это исключает рассогласование между фахверком и основным каркасом и ускоряет запуск объекта в производство.