Использование колонн в строительстве

Металлоконструкции в архитектуре » Конструкции, активные по сечению. Колонны

Колонны представляют собой преимущественно вертикальные элементы, которые передают нагрузки на фундаменты или нижерасположенные конструкции здания.

Колонны являются очень важными с архитектурной точки зрения конструктивными элементами, так как их расположение влияет на внешний облик, внутренние пространственные решения быстровозводимых зданий и крепление ограждающих конструкций. Кроме того, габариты колонн вместе с последующей отделкой уменьшают полезную площадь помещений, что иногда может быть решающим фактором в выборе конструктивной схемы здания и типа сечений.

Классификация колонн

Сечения стальных колонн делятся в основном на сплошностенчатые открытые, сплошностенчатое замкнутые и сквозные. Кроме того, широкое применение находят сталебетонные колонны, заполненные бетоном, или сталежелезобетонные, в случае, когда в бетоне устанавливается дополнительно рабочее армирование.

Основы проектирования колонн

В основном колонны воспринимают сжимающие нагрузки и проверяются на устойчивость. Колонны, в которых в силу специфики распределения силового потока могут появляться изгибающие моменты, рассчитывают на внецентренное сжатие или сжатие с изгибом. Также в колоннах контролируют общую гибкость и местную устойчивость элементов сечений.

Монтаж железобетонных колонн

Основное конструктивное требование к колоннам – обеспечение равноустойчивости сечения. По этой причине при центральном сжатии для колонн наиболее эффективными являются коробчатые профили и трубы. В то же время при значительных эксцентриситетах или жестких узлах передачи нагрузки в колоннах могут возникать моментные усилия, и сечение должно быть развито в плоскости действия изгибающего момента. В принципе, из-за начальных несовершенств геометрии и случайных эксцентриситетов приложения нагрузки некоторые моментные усилия действуют и в центрально сжатых колоннах, а поэтому эти элементы считаются активными по сечению.

При компоновке архитектурных поэтажных планов быстровозводимых зданий, как правило, соблюдают соосность расположения колонн от первого до последнего этажа. При этом оси могут быть наклонными или изменять направление в узлах, но обязательно сохраняя при этом неразрывность передачи усилий. Решения, предусматривающие смещение осей колонн от этажа к этажу или разрежение сетки колонн, предполагают постановку мощных распределительных балок или ферм – аутригеров, которые, значительно повышают стоимость проекта и имеют большую строительную высоту. В необходимых случаях аутригеры выполняют в виде тяжелых ферм с высотой в один или несколько этажей.

Колонны сплошностенчатого открытого сечения.

Наиболее часто колонны в зданиях проектируют постоянного профиля, который изменяется с шагом в два-три этажа по высоте. Одним из наиболее эффективных сечений при этом является двутавр. Полки колонных двутавров намного более развиты, чем у балочных аналогов, что необходимо для увеличения радиуса инерции из плоскости.

BC: Бетонирование колонн + ответы на вопросы

Профиль формируется составным из листов, что позволяет оптимально подобрать его геометрические характеристики. При необходимости могут быть также импортированы прокатные колонные двутавры, которые выпускаются, в частности, в Западной Европе, России и Казахстане. Двутавровое составное сечение может быть моно- или бисиметричным, в зависимости от действующих усилий.

В табл. приведены ориентировочные габариты сечений составных двутавровых колонн для балочных перекрытий быстровозводимых зданий с разными размерами ячейки и разной этажностью. Данные в таблице рассчитаны для колонн со свободной высотой между перекрытиями 3,2 м при характеристической полезной нагрузке 4 кН/м2 и характеристической нагрузке от собственного веса конструкций 3,5 кН/м2. Прочностные характеристики при составлении таблицы стали взяты для класса С355. Поскольку наибольшая нагрузка действует в колоннах нижних этажей, уменьшаясь к верху, в зданиях средней этажности сечение колонн по высоте остается в постоянных габаритах, однако меняется толщина листов и класс прочности стали. Для высотных быстровозводимых зданий, как правило, от низа к верху изменяется также габарит или даже тип сечения.

Колонны в перекрытиях ориентируют так, чтобы главные балки примыкали к полкам двутаврового сечения. Это позволяет организовать достаточно просто как шарнирные, так и жесткие узлы соединения с минимальным путем передачи усилий.

В то же время такое решение создает эксцентриситеты примыкания и при неравномерных нагрузках на перекрытие вызывает появление в колонне нежелательных изгибающих моментов. Колонны сплошностенчатого замкнутого сечения.

Квадратные и прямоугольные профили замкнутого сечения, а также трубы часто применяются в качестве колонн в зданиях, так как имеют эффективное распределение материала при работе на центральное сжатие. Колонны из таких профилей имеют более высокую архитектурную привлекательность, чем колонны двутаврового сечения. В то же время замкнутые профили, в особенности трубы, усложняют примыкание горизонтальных элементов каркаса. Невозможность доступа во внутреннюю полость заставляет развивать сечение по периметру с приваркой листовых ребер и опорных пластин для восприятия усилий.

В таблице приведены ориентировочные габариты сечения колонн трубчатого сечения по ГОСТ 10704-91 для быстровозводимых зданий разных пролетов перекрытий и этажности. Как и в предыдущей таблице, данные валидны для колонн высотой 3,2 м при характеристической полезной и постоянной нагрузке 4 кН/м 2 и 3,5 кН/м2 соответственно и стали С355. Из-за ограниченного сортамента профилей замкнутого сечения и труб в зданиях средней и повышенной этажности эффективное применение находят коробчатые сечения, сварные из листов. Трубы повышенного диаметра также могут быть изготовлены на заказ сварными спиральношовными. Габариты коробчатых сечений, составных из листов, на этапе эскизного проектирования могут приниматься как для двутавровых колонн по табл.

Сквозные колонны.

Колонны сквозного сечения организовывают из прокатных или составных профилей. Ветви сквозных колонн скрепляются между собой на листовых планках или с помощью решетки из прокатных элементов. Применение сквозных колонн оправданно при больших нагрузках или пролетах, когда составные сечения небольших габаритов не обеспечивают достаточной жесткости или несущей способности. Основным недостатком сквозных колонн является значительный габарит, который они отнимают у функционального пространства. Однако благодаря наличию внутреннего пространства между ветвями оно может быть полезно использовано для пропуска коммуникаций или заполнено бетоном для повышения огнестойкости и жесткости колонны.

Сталебетонные колонны.

Поскольку колонны воспринимают преимущественно вертикальные нагрузки, в них может быть эффективным использование бетона, который достаточно хорошо воспринимает сжимающие усилия. При этом бетоном может быть заполнено пространство между полками колонн двутаврового профиля либо внутренняя полость замкнутых сечений.

В частности, заполнение между полками колонны двутаврового профиля без армирования может повысить ее огнестойкость до 60 минут без увеличения внешних габаритов сечения. Бетонное заполнение трубчатых колонн также позволяет повысить предел огнестойкости колонн до 60 минут. Для достижения более высокой огнезащиты сталебетонных элементов – до 120 минут и выше, требуется дополнительно внешнее обетонирование и армирование сечения. Для полного включения внешнего обетонирования в работу и достижения совместной работы могут применяться упорные анкеры, такие, как в композитных балках, навариваемые на стенку и полки балки. Кроме того, добавочно устанавливается рабочее армирование, в результате чего колонна работает как сталежелезобетонная.

Применение сквозных колонн оправданно при больших нагрузках или пролетах, когда составные сечения небольших габаритов не обеспечивают достаточной жесткости или несущей способности. Основным недостатком сквозных колонн является значительный габарит, который они отнимают у функционального пространства.

Однако благодаря наличию внутреннего пространства между ветвями оно может быть полезно использовано для пропуска коммуникаций или заполнено бетоном для повышения огнестойкости и жесткости колонны. Сталебетонные колонны. Поскольку колонны воспринимают преимущественно вертикальные нагрузки, в них может быть эффективным использование бетона, который достаточно хорошо воспринимает сжимающие усилия. При этом бетоном может быть заполнено пространство между полками колонн двутаврового профиля либо внутренняя полость замкнутых сечений. В частности, заполнение между полками колонны двутаврового профиля без армирования может повысить ее огнестойкость до 60 минут без увеличения внешних габаритов сечения.

Бетонное заполнение трубчатых колонн также позволяет повысить предел огнестойкости колонн до 60 минут. Для достижения более высокой огнезащиты сталебетонных элементов – до 120 минут и выше, требуется дополнительно внешнее обетонирование и армирование сечения.

Для полного включения внешнего обетонирования в работу и достижения совместной работы могут применяться упорные анкеры, такие, как в композитных балках, навариваемые на стенку и полки балки. Кроме того, добавочно устанавливается рабочее армирование, в результате чего колонна работает как сталежелезобетонная. Заполнение бетоном трубчатых колонн позволяет значительно увеличить несущую способность, снизить толщину стенок и уменьшить габариты сечения, что желательно с архитектурной точки зрения. Марка бетона заполнения колонн, приведенных в таблице, принята C35/45 при 1%-м конструктивном внутреннем армировании.

Колонны как конструктивный инструмент архитектурной формы

Обычно колонны каркаса быстровозводимых зданий стараются визуально скрыть. Внутренние колонны подлежат отделке и располагаются в местах прохождения стен и перегородок, наружные колонны интегрируются во внешние ограждающие конструкции. Однако в некоторых случаях, когда это конструктивно необходимо, колонны могут быть наоборот максимально визуально открыты и использованы для достижения архитектурной выразительности. В основном такие колонны имеют трубчатое сечение, что позволяет обеспечить хорошие конструктивные характеристики при незначительных габаритах и минимальном вмешательстве в архитектурную среду. Трубчатые колонны равноустойчивы и хорошо работают на центральное сжатие.

Повышение конструктивных характеристик трубчатых колонн может быть достигнуто за счет заполнения бетоном, что позволяет также повысить огнестойкость. Для огнезащиты колонн также применяются вспучивающиеся покрасочные покрытия. Примыкания элементов к трубчатым колоннам выполняют в рамках общей концепции каркаса. Колонны имеют монтажные марки на высоту двух или трех этажей.

Монтажные стыки выполняют, как правило, непосредственно над высотой перекрытия с тем, чтобы избежать вмешательства в полезное пространство этажа или на высоте 1,2-1,5 м над уровнем перекрытия для удобства монтажа и диагностики в процессе эксплуатации. Внешние, отдельно стоящие колонны нашли широкое применение в зданиях общественного назначения, таких как торговые центры, концертные залы и объекты инфраструктуры. На рис. показан пример использования внешних колонн из труб для опирания навеса развлекательного центра в Сиднее. Ключевую конструктивную роль колонны подчеркивают ее массивное сечение и лучевидные консоли, которые на нее приходят.

Еще один пример применения колонн как инструмента достижения архитектурной выразительности-здание со стальным каркасом в г. Питсбург. В данном строении одном из первых была применена внешняя структурная оболочка каркаса. Такой конструктивный прием значительно улучшает распределение нагрузок и живучесть каркаса, а также создает ритмику фасада и узнаваемый внешний вид здания.

Колонны при этом являются органической частью сетчатой оболочки, подчеркивая легкость и основательность сквозной структуры. Отдельно стоящие колонны используются как элементы концентрации и заземления силового потока, приходящего от кровли либо других несущих конструкций каркаса. Наглядным примером использования отдельно внешних стоящих опор из трубчатых профилей является здание Renault Parts Distribution Centre в Суиндоне, Великобритания.

Отдельно стоящие или сгруппированные колонны могут сами по себе образовывать архитектурно выразительные конструкции, являющиеся акцентом здания и обеспечивающие ему узнаваемость. Такой прием был, в частности, использован в терминале аэропорта Станстед.

Группа из четырех объединенных ветвей колонн выполняет функцию жесткой пространственной опоры для структурной конструкции кровли. Внутреннее пространство между ветвями рационально использовано для организации информационных табло и коммуникаций. В некоторых случаях оправданным с точки зрения архитектурной выразительности является применение многоэлементных опор.

Такие решения, в частности, дают положительный архитектурный эффект в вестибюлях, залах ожидания, учреждениях культуры и других общественных местах. Рис. иллюстрирует использование в качестве колонн трубчатых элементов переменного сечения с уровнями сварных «ответвлений», на которые опирается кровля. Геометрия и принцип работы таких опор приближает их к комбинированным несущим системам, более активным по по вектору. «Ветви» колонн не только служат для формирования выразительного внутреннего пространства, но также являются интересным конструктивным решением, позволяющим облегчить кровлю за счет равномерного снятия с нее нагрузки.

Источник: mtmrt.ru

Частный дом с колоннами

Дом с колоннами – одно из наиболее распространенных архитектурных решений при возведении частных особняков и коттеджей элитного типа. В ансамбле здания применяются опоры различного вида, при этом они являются не только декоративным элементом, но и исполняют роль несущей конструкции.

Варианты расположения колонн

Есть два способа расположения колонн:

• Когда конструкцию располагают по центру дома, и она является опорой для второго этажа;
• Расположение по краю дома, в этом случае колонны снимают часть нагрузки с внешних стен.

Колонны придают вертикальную жесткость конструкции и забирают на себя львиную долю нагрузки, предназначенную стенам. Благодаря использованию современных материалов допустимая нагрузка этого элемента стала намного выше, что дает больший простор для фантазии при строительстве.

Дополнительно колонны сохраняют свою прежнюю функцию в качестве декоративного элемента и играют немалую роль в оформлении фасада и внутреннего интерьера. Колонна в центре дома, как правило, является основным предметом декора, на основании которого создается весь окружающий интерьер. Наружные колонны придадут фасаду аристократический вид и подчеркнут общий стиль здания.

В зависимости от предполагаемой нагрузки выбирается материал исполнения. Колонны могут быть монолитными, металлическими, кирпичными и даже деревянными.

Монолитные колонны

Этот вид колонн наиболее часто применяется в частном строительстве домов. Как правило, это конструкция из арматуры, залитая бетоном.

• Такие сооружения изготавливаются довольно быстро и просто, благодаря чему существенно сокращается время строительства;
• Колоны, залитые из бетона с арматурным каркасом, стоят относительно недорого. Кроме того, существенно сокращаются расходы на внешние стены, так как в этом случае они уже не испытывают нагрузки и делать дополнительные несущие перекрытия не требуется;
• Железобетонная конструкция обладает большой надежностью и прочностью;
• Монолитные колонны выдерживают повышенную нагрузку и нередко используются в качестве опоры далеко вынесенного второго этажа.

Выполняют этот вид монолитных колонн, как и любое другое изделие из железобетона. Перед изготовлением колонны необходимо просчитать максимальную нагрузку, которую она будет нести, и в зависимости от результата определить ее диаметр.

Понятно, что чем больше по проекту будет нагрузка, тем более основательной должна быть колонна и ее фундамент.

Причем для этого типа сооружений применяется проверенное временем соотношение длины к диаметру 1:7.

Декоративные колонны выполняются по другим законам. Как правило, они более легки и изящны и в зависимости от стиля, в котором они оформлены, имеют соотношение 1:9 или 1:10.

Возведение колонн своими руками

Здесь дана пошаговая инструкция для возведения колонн для дома своими руками.

1. Первоначально выбирают и собирают на основании деревянную опалубку соответствующего размера. Специальную опалубку для колонн лучше купить, а можно изготовить самостоятельно, если позволяет опыт.
2. Как правило, колонны имеют довольно большую высоту, поэтому щиты собираются до уровня в 1 метр со всех четырех сторон, далее только с трех. Четвертую наращивают в процессе заливки.
3. Щиты опалубки выставляют строго вертикально с обязательной проверкой по уровню, и скрепляют специальными замками. Для устойчивости и сохранения вертикального положения опалубка укрепляется подкосами, которые можно купить в строительном магазине. В крайнем случае, допустимо использовать деревянные распорки с кольями.
4. После установки опалубки внутрь нее помещается металлический каркас. Если планируется повышенная нагрузка на колонну, например, она будет использоваться в качестве центральной опоры для дома, необходимо провести точный расчет элементов конструкции.

Отделка колонн

После окончательного затвердевания бетона по поверхности производят финишную отделку. В зависимости от стиля, который был выбран для колонны, можно применить самые разнообразные материалы, это может быть гипсовая или цементная штукатурка.

Для украшения используют лепнину из гипса, пенопласта или полиуретана. В этом и состоит главное преимущество бетонной колонны при использовании в качестве декоративного элемента. По внешнему облику после окончательной обработки они наиболее близки к классическому виду колонны, которая придает дому настоящую купеческую наружность.

Монолитные бетонные колонны используют в домах большой высотности, сейсмоопасных районах или в виде опоры для выносной конструкции.

Металлические колонны

Такие сооружения используются в случаях, когда нагрузка менее значительная. Стальные колонны применяют как опорный элемент в домах, имеющих высотность не более двух этажей, или в качестве крайних рядов в строительном проекте.

Благодаря материалу исполнения этот вид колонн обходится несколько дороже, однако, также довольно быстро монтируется. При установке, как правило, используется кран (что является еще одним дополнительным расходом).

Во время монтажа металлической колонны тщательно выверяется вертикальность опоры. К основанию и перекрытиям сооружение может крепиться так же, как и бетонная колонна, анкерами или в случае прохождения в месте соединения металлической балки при помощи сварки.

Для колонн применяют как круглые трубы, так и трубы квадратного или прямоугольного сечения, которые предварительно обрабатывают антикоррозийными средствами.

Кирпичные колонны

Нельзя однозначно назвать сооружение, выполненное из кирпича, колонным. Это скорее кирпичная стена, выполненная на ограниченной площади. Однако выглядит она как колонна, следовательно, и оформить ее можно соответствующе.

Как правило, такие усиливающие конструкции применяются при строительстве частных деревянных домов с целью разгрузить стены.

Для усиления прочности конструкции внутрь этого сооружения монтируется металлическая труба. Использовать кирпичную колонну в качестве основной опоры для второго этажа уже не получиться, но для укрепления несущей конструкции она вполне подойдет.

Деревянные колонны

Самое оптимальное применение этих опор – поддержка крыши над крыльцом или верандой. Большую нагрузку они не выдержат, но в частном строительстве более чем применимы.

Для их изготовления берут оцилиндрованные бревна, которые устанавливают в закрепленные анкерами стальные стаканы. В случае если материал колонны контактирует с бетоном, то он должен отделяться от него гидроизоляцией из плотной полиэтиленовой пленки или рубероида.

Деревянные колонны менее долговечны даже при соответствующей обработке материала. Но есть у них и свои достоинства. Древесина легко поддается обработке поверхность колонны можно оформить оригинально и стильно, при этом сам материал выглядит очень эстетично. Немаловажен и тот момент, что дерево является самым экологически чистым материалом из всех представленных.

Независимо от выбора материала, колонна придаст вашему дому основательность, элегантность и оригинальность. В зависимости от предпочтений для дома можно выбрать как классический стиль со стройными дорическими колоннами белого цвета, так и более оригинальный постклассицизм, и тогда ваш дом станет похож на сказочный дворец.

Использование современных материалов позволяет воспроизвести практический любой стиль, применявшийся ранее. Но в погоне за красотой не стоит забывать о нагрузках, которые будет испытывать это сооружение, поэтому при строительстве дома необходимо обязательно помнить о главной функции колонны – быть опорой.

Источник: proekt-sam.ru

Использование металлических колонн в строительстве

Колонны, одни из основных элементов каркаса производственного здания и других конструктивных комплексов, могут быть цен­трально- и внецентренно сжатыми (зависит от способа их загруже­ния). Центрально-сжатые колонны применяются для поддержания междуэтажных перекрытий и покрытий зданий, в рабочих площад­ках, путепроводах, эстакадах и т. п. Внецентренно сжатые колонны устраивают в каркасах производственных зданий.

Колонны состоят из следующих основных элементов (рисунок ниже): стержень (ствол) 4 — основной несущий элемент; оголовок 5, на который опирается вышележащая конструкция, нагружающая ко­лонну; база 3, передающая давление от стержня на фундамент 2 и закрепляющая колонну в фундаменте.

В бескрановых зданиях и зданиях, оборудованных подвесными кранами, колонны имеют постоянное по высоте сечение (рисунок ниже). При использовании в производственных зданиях мостовых кранов от­носительно небольшой грузоподъемности (до 15 т) также применяют колонны постоянного сечения, причем нагрузка от кранов передается на стержень колонны через консоли, на которые опираются подкрано­вые балки (рисунок ниже). При мостовых кранах значительной грузоподъ­емности устраивают ступенчатые колонны (рисунок ниже), в которых подкрановые балки опираются на уступ нижнего участка колонны и располагаются по оси подкрановой ветви.

Строение колонны

Членение колонны. произошло из конструктивных соображений: под нее укладывался плоский камень (плинт), чтобы ствол не углублялся в грунт от тяжести нагрузки и одновременно был предохранен от грунтовой сырости. Сверх столба накладывалась дощечка (абака) того же материала; для увеличения площади, опоры балки и для возможности смены при загнивании (в дереве) места соединения с несомой балкой. Таким образом образовались членения на три основные части: базу, ствол, или стержень, и капитель (или голову).

В каменных колоннах. уже с глубокой древности имелись налицо все три части, в редких случаях база могла отсутствовать (при установке на каменном цоколе). В отношении декоративном наибольшее внимание отдавалось всегда капители, как наиболее украшаемой части; база украшалась скромнее, менее же всего бывал украшен ствол, чем подчеркивалось его конструктивное значение. Таким прообразом каменной колонны был деревянный столб неодинаковой толщины в верхнем и нижнем концах, устанавливавшийся на землю толстым концом, то и в каменных — была сохранена эта форма — общее утонение кверху.

Некоторые особенности расчета

Эскиз каркасной конструкции

Такие параметры, как длина, наличие закладных элементов, сечение, и несущие способности колонны определяются методом расчета на этапе проектирования конструкции. В огромном количестве случаев используются именно сборные ЖБИ изделия, которые обладают длинной, равной двум этажам сооружаемого строения.

Профессионалы рекомендуют для изготовления использовать бетонные растворы марки от В-15 до В-25. Ну а для изделий, которые будут использоваться при возведении первых этажей применяют растворы от В-25 до В-30, но не более.

Первое, с чем необходимо определиться с помощью расчета, это площадь сечения изделия из бетона, которая позволит сохранить равномерность сжатия. Данная величина определяется по следующей формуле:

• A – площадь сечения изделия;
• F – сжимающая сила;
• Rb – прочность бетонного раствора на сжатие.

Пример расчет железобетонной колонны:

F= 50 тонн. Бетон марки Б15 обладающий прочностью на сжатие в 200 кгс/см2.

А =50000/200 = 250 см2

Сторона квадрата сечения будет равна:

После того как площадь сечения известна, следует расчет с учетом коэффициентов, обозначающих условия работы, точность монтажа и иные условия, которые способны повысить размеры сечения. Также следует учитывать внецентренное сжатие с учетом случайного эксцентриситета и гибкость создаваемой конструкции, которая увеличивается пропорционально высоте изделия.

Расчеты эти могут быть настолько громоздкими и сложными, что их производство зачастую сопряжено с высокой вероятностью допущения ошибок. Да и при нынешних возможностях современной вычислительной техники, производить подобные расчеты вручную просто нецелесообразно. Ну а если определить площадь сечения колонны необходимо в, так сказать, полевых условиях тогда вам, конечно, придется считать вручную.

В любом случае расчет должен учитывать не только собственную прочность колонны, но и возможность ее взаимодействия с фундаментом и перекрытиями строения. Поэтому расчетное сечение следует увеличить хотя бы из конструктивного взгляда на усиление конструкции.

Многообразие форм

За время своего существования колонна имела много различных форм, изменялась в пропорциях в своем профиле и сечении, в своей обработке. Древнейшие образцы мы имеем в египетской архитектуре. Повидимому, судя по изображениям египтян колонна здесь была сначала деревянной, из пальмовых стволов, но до нашего времени сохранились только каменные. Выделывались они из гранита, сиениты известняков различных типов и бывали или монолитными или из отдельных блоков.

Пропорции их, т.е. отношение высоты к диаметру, не были точно ycтановлены и колебались от 3 до 5,5. Они достигали больном величины (до 21 м — храм Аммона в Карнаке).

Что учесть перед покупкой

Схема укладки для хранения и транспортировки

Перед тем как приобретать колонны для сооружения здания или помещений промышленного или сельскохозяйственного типа следует найти производителя, у которого можно по приемлемой цене приобрести продукцию хорошего качества.

Для того чтобы заказать и приобрести опорную ЖБИ конструкцию необходимо будет предоставить следующие данные:

• Набор рабочих чертежей, по которым проектировалась необходимая колонна;
• Предполагаемая этажность и высота;
• Форма;
• Размер поперечного сечения;
• Наличие закладных деталей;
• Расположение участка под застройку для того, чтобы верно рассчитать затраты на транспортировку готового изделия.

Колонны в Египте

Кроме круглого сечения в Египте нередко имела сечение многолопастное, т. е. как бы составлялась из нескольких стволов или стеблей (рис. 1). В профиле помимо сужения кверху нередко встречается закругление нижней части, вызванное по всей вероятности подражанием стволу пальмы, имеющему аналогичное закругление и сужение близ корня.

В общем египетская носит в значительной степени изобразительный характер, представляя деревянный столб, обвязанный стеблями папируса, лотоса или пальмовых ветвей, верхние концы которых, загибаясь у поддерживаемой балки, образуют капитель.

Следует упомянуть о так называемых. «протодорийских», встречающихся в пещерных гробницах (гроты Бени Гассана) в храме Аммона в Карнаке и представляющих собой слегка суживающиеся кверху каменные столбы с большим или меньшим количеством граней, с квадратной плитой (абакой) между колонной и покрытием.

В них можно видеть отдельные ступени развития из каменного столба квадратного сечения путем постепенного среза углов и увеличения числа граней (рис. 2 и 3).

Основные свойства и характеристики

ЖБИ колонны — это изделия обладающие следующим набором свойств:

• Высокая устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды;
• Полное соответствие заявленным несущим способностям;
• Устойчивость к разнообразным воздействиям сейсмического характера;
• Непроницаемость для влаги;
• Устойчивость к минусовым температурам.

Инструкция по выбору той или иной конструкции предусматривает ориентир на соответствие следующим параметрам:

1. Данные полученные в результате генеалогических исследований;
2. Погодные условия и климатический пояс, в которых будет эксплуатироваться опора;
3. Высота строящегося здания или его этажность;
4. Функциональное предназначение здания, в сооружении которого участвуют колонны.

Основной и самой важной технической характеристикой ЖБИ опор является именно несущая способность. Чем выше показатели данного параметра, тем ниже колонна располагается в здании. Изделия с наивысшей несущей способностью могут использоваться в сооружение нижних этажей или подвальных помещений.

Для многоэтажных зданий обычно используются колонны, конструкция которых наделена несколькими консольными выступами, предусмотренными на высоте в 2,5 и 3 метра. Отметки такого типа являются обозначением конца этажа, потому что именно на них фиксируются балки перекрытия для обустройства следующего уровня. Таким образом и формируется каркас высотных строений.

Колонны, которые используются для возведения зданий в один этаж, являются более высокими и не предусматривают наличие выступов. Такие опоры могут использоваться для строительства промышленных или сельскохозяйственных помещений.

Колонны в Месопотамии

В Месопотамии в своих сохранившихся образцах дается яркий образчик каменной колонны, происшедшей из деревянной, увенчанной подбалкой, превратившейся в капитель (рис. 4).

Пропорции К. здесь более легки, чем в Египте: вышина К. имеет 10—11 диаметров. Эта легкость пропорций оказала несомненное влияние на выработку у греков типов ионического и коринфского стилей.

Древнегреческие колонны

Наиболее выразительную декоративную обработку колонны и ее части приобретают в античной Греции. Здесь развитие шло также от деревянной стойки. Будучи чисто конструктивной частью здания, колонна начинает получать и декоративное значение в зданиях общественного характера.

На Крите — в Фесте, в Кнассе — в Микенах, Таринфе и других местах в постройках второго тысячелетия до нашей эры сохранились каменные в больших парадных зданиях общественных поселений и в т. н. «мегаронах» (жилых помещениях).

Колонны этой эпохи любопытны тем, что их ствол тоньше внизу и утолщается наверху у капители.

Колонны более поздние (архаич. Греции) — деревянные, уточняются же кверху. Подобных колон не сохранилось, и они известны лишь по изображениям.

Этот тип переходит уже непосредственно к колонне дорического стиля, затем слегка видоизменяется в стилях ионическом и коринфском в Греции и наконец служит прототипом для выработки различных ордеров и стилей.

Железобетонные колонны — этапы монтажа

При возведении малоэтажных зданий опорные элементы устанавливают целиком, но если длина колонны велика, то поставляют на площадку в разобранном виде, и после собирают. Монтаж совершают разными методами, например, в стакан основания.

Чаще всего опорные элементы устанавливают на цоколе стаканного вида. Заливка бетоном совершается заранее, при этом берут во внимание длину изделия, от которой будет зависеть ширина слоя бетона.

Перед тем, как совершить монтаж колонн, делают разметку в нужных местах цоколя. Установка совершается «на весу». Прежде чем совершить заливку бетоном, опоры фиксируют клиньями.

Важно: при монтаже необходимо четко следовать нормам, указанным в СНиПах. До полного затвердевания бетонной смеси запрещается опускать на колонны другие элементы конструкции.

Пока опора находится в «подвешенном состоянии», одну из граней заваривают. Окончательный монтаж совершают при помощи особых расчалок. Как только колонна будет установлена, и обследована на предмет правильной установки, делают заваривание зоны соприкосновения опоры и подколонника. И только после снаружи наносят бетонную смесь.

Важно: монтаж ЖБИ опоры не представляет собой особой сложности, если используемые изделия отвечают требованиям и соответствуют заявленным характеристикам.

Римские колонны

В Риме в значительной степени утеряла свое конструктивное значение и сделалась декоративной рис. 5.

Излюбленным типом покрытия римской архитектуры были арка и свод, а не архитрав, как в Греции и Египте (рис. 6).

Опирая арки на столбы квадратного сечения, римские зодчие приставляли к ним колонны, выступающие из массы столба на 1/2 или 1/4 своего диаметра и поддерживавшие лишь выступ антаблемента над арками. В других случаях колонны выступали настолько же из сплошной стены в качестве чисто декоративного членения.

Таким образом заимствованная из Греции конструктивная часть в Риме начинает превращаться в декоративную деталь, сохраняя в то же время иногда прежнее конструктивное значение.

Последующая стадия развития архитектуры, обусловленная ремесленным способом производства, использует их в архитектуре исключительно как опорную конструктивную часть, придавая ей размеры и формы соответственно несомой нагрузке. В этот период она очень разнообразна по форме и не руководится никакими канонами кроме соображений конструктивного удобства. Они то очень массивны — толсты и коротки (рис. 7) то тянутся вверх, утоняясь до пределов прочности камня. При разделении нагрузки сводов на отдельные пучки гуртов они группируются также пучками, образуя групповой столб, или пилон, каждая отдельная колонка которого несет нагрузку отдельного гурта.

Можно отметить как общую черту раннего средневековья их большую тяжесть и массивность сравнительно с колоннами позднего средневековья. Арки и гурты воспринимаются обычно непосредственно капителью без промежуточного антаблемента. Но иногда его роль играют т. н. импосты над капителью.

В позднем готическом стиле капитель превращается в орнаментальную тягу, обходящую весь пучок, а иногда гурты, и непосредственно врезывается в тело или служит как бы ее продолжением.

Стволы в византийской и романской архитектуре часто покрываются орнаментом, извиваются спиралью, изламываются в зигзаги и даже у парных переплетаются один с другим, образуя нечто вроде узлов (рис. 8 и 9).

Какие бывают колонны ЖБИ и как их выбрать

Чтобы не ошибиться в выборе колонн для строительства, необходимо учесть количество этажей в здании, тип грунта и другие геологические характеристики участка строительства, а также назначение здания.

Купить готовые колонны необходимого типоразмера можно в нашей компании. Возможно также оперативное изготовление железобетонных изделий по чертежам заказчика.

Тип, и соответственно — назначение колонны указывается в её маркировке,

так К — означает колонну для здания, где имеются подвесные краны;

КС — для строений, имеющих провисающие нижние пояса;

КНД — нижнюю двухконсольную колонну;

Все строительные колонны можно поделить по назначению:

1. Для возведения устройства одноэтажных зданий (как правило, прямоугольные).
2. Для возведения многоэтажных зданий.
3. Для опирания лотков систем орошения.

Подробнее узнать о назначении того или другого вида изделий, и купить железобетонные колонны необходимых размеров можно в нашей компании;

Преимущества колонн заключаются в их технических характеристиках:

• несущей способности,
• сейсмоустойчивости,
• устойчивости к действию агрессивных сред разных наименований,
• минимальному водопоглощению.

Качественный результат обеспечивает сочетание высоких технических показателей ЖБИ изделий, которые мы производим, и строгой системы контроля производственного процесса.

Мы имеем большой опыт работы, в том числе и в изготовления железобетонных изделий по чертежам заказчика, поэтому каждый элемент конструкции колонн, произведённый на нашем предприятии, отличается высокой точностью, надёжностью и безопасностью.

Современные технологии и качественные исходные материалы для производства позволяют нам производить продукцию, точно соответствующую строительным нормативам и требованиям заказчика.

Прежде чем приобрести или заказать по индивидуальным чертежам колонны для строительства, необходимо уточнить:

• по какой серии чертежей проектируется колонна;
• предполагаемую этажность будущей постройки;
• форму и площадь сечения, длину изделия;
• предусмотрены ли закладные элементы;
• а также местонахождение объекта строительства для расчёта доставки.

Назначение железобетонных колонн

Само наличие колонн способность уменьшать нагрузку строения на фундамент или грунт. Они применяются в качестве основного элемента каркаса здания. Благодаря их уникальной конструкции они успешно используются в гражданском, и в промышленном строительстве, как элементы эстакад мостов, и резервуаров. Колонны могут использоваться как декоративные элементы строений со сложными архитектурными решениями, и входить в состав связевых и рамных каркасов.

Особенности использования колонн промышленных зданий

Несущая основа промышленного здания — каркас, воспринимающий нагрузки от остальных строительных конструкций здания (стен, покрытий и перекрытий), а также от навесных элементов фасада, снеговой и ветровой нагрузки.

Основной элемент каркаса здания — рамы, в состав которых входят колонны для промышленных зданий и несущие элементы покрытий и перекрытий — фермы, балки и настилы. Они собираются из типовых элементов, изготовленных на заводе в точном соответствии с нормативами. Колонны соединяются болтовым способом при помощи готовых стальных соединительных элементов, или при помощи стальной арматуры.

Фундаменты под колонны ЖБИ изготавливаются либо в сборном, либо в монолитном виде. Они, как правило, имеют ступенчатую форму.

Если проект подразумевает глубокое заложение фундамента, колонны ставят на подколонники, а уже сами подколонники — на заглубленный фундамент. И фундамент, и подколонник изготавливают из качественного бетона с армированием стальными сетками.

На один фундамент может опираться от одной до 4 колонн.

У ступени сборного фундамента наклонная поверхность, а у монолитного основания — горизонтальная. Устройство фундамента колонны начинается с устройства котлована и передачи на его дно всех осей возводимого здания.

Железобетонные колонны изготавливаются в разных вариантах.

Безстыковые применяются для устройства одноэтажных зданий.

Для многоэтажного строительства несколько колонн устанавливают одну на другую, различая при этом колонны нижнего, среднего и верхнего ярусов.

Сборные железобетонные колонны для промышленных зданий используются как в зданиях мостовыми кранами, так и без них.

Изготовление колонн ЖБИ

Железобетонные колонны выполняют функцию опоры целого ряда несущих элементов строений, и поэтому для их производства используется бетон высокого качества: прочный, плотный и тяжелый, с маркой не менее 200- 300. Армирование выполняет с разным способом в зависимости от назначения колонны с помощью прочной арматурной стали высокой прочности, с хорошим сцеплением с бетоном и с высокой устойчивостью. Чаще всего используется предварительно напряженная арматура. Сталь арматурная, используемая для усиления колонны, отличатся пластическими свойствами, и обладает высокой коррозионной стойкостью.

Бетонная смесь в процессе производства должна легко перемешиваться и обладать высокой скоростью застывания. Модифицирующие присадки, добавленные в бетонную смесь в процессе производства, обеспечивают высокую прочность изделий, их долгий срок службы и отсутствие трещин. Длина железобетонных колонн для строений из нескольких этажей обычно проектируется равной высоте двух этажей строящегося здания.

С помощь колонн ЖБИ цельного типа можно быстро и с минимальными трудозатратами создавать и устанавливать любые каркасы: достаточно лишь заглубить колонны в специально подготовленный фундамент.

Учитывая то, что колонны занимают основное значение в конструкции здания, к их качеству предъявляются особые требования. Внешняя поверхность колонн ЖБИ не должна содержать трещин, наплывов бетона. Не допускаются к использованию изделия, у которых даже небольшая часть арматуры обнажена.

Купить или заказать необходимые колонны ЖБИ в нашей компании

Производственные мощности нашего предприятия дают возможность оперативно, качественно и в срок выполнять заказы на изготовление ЖБИ конструкций. Основой могут быть чертежи заказчика, или же чертежи, разработанные производителем.

Можно изготовлять колонны нескольких типов, отличающиеся:

• по конструкции — для среднего и крайнего ярусов;
• по сечению, в виде квадрата, или прямоугольника, а также по разным типам оголовников;
• по форме — различающиеся количеством консолей.

С помощью колонн ЖБИ цельного типа имеется возможность оперативно и легко создавать любые каркасы: достаточно лишь качественно заглубить конструкции в специально подготовленный фундамент.

Преимущества использования колонн нашего производства в строительстве

• снижение веса каркаса строения без ухудшения основных прочностных характеристик;
• универсальность конструкции. Колонны могут быть использованы в качестве главных несущих элементов для зданий и сооружений любого назначения, и как дополнительный элемент опоры, используемый как подводка здания к эксплуатации в соответствии с требованиями действующих нормативов;
• наличие соответствующих сертификатов.

Преимущество приобретения колонн на нашем предприятии:

• больший выбор железобетонных изделий различных размеров и характеристик;
• высокое качеств о продукции, подтверждённое сертификатами;
• адекватные цены;
• гарантии того, что срок эксплуатации изделия будет длительным.

Колонны на Руси

В архитектуре восточных народов колонна близка к средневековой, но в общем более тонка и имеет иной формы капители.

В русском средневековом зодчестве колонн в полном смысле этого слова не было. Были столбы, иногда с закругленными углами — в зодчестве Пскова.

Итальянцы, строившие в Москве, дали образцы колонн в своих постройках Успенского собора и Грановитой палаты. В деревянных постройках применялись столбы круглого сечения, но с «перехватами», расчленявшими столб на отдельные части. Эти приемы обработки применялись затем и в каменном зодчестве для обработки круглых или граневых столбов, заменявших их.

В редких случаях встречаются круглые колонны., напоминающие романские типы, а в конце 17 в. появляются искажённые, сильно упрощенные типы античного образца. В архитектуре периода ренессанса Италия «возрождает» тип римских, но первое время не соблюдая классических пропорций.

В раннем ренессансе нередко можно встретить колонны с орнаментированными и сильно расчлененными стволами еще почти средневекового характера. В последующем развитии колонна ренессанса становится все ближе к римским, и наконец теоретики архитектуры Дш. да Виньона, Палладио и др. вырабатывают свои ордера на базе пропорций римских построек. Но в применении колонн зодчие ренессанса допускали приемы, не применявшиеся римскими: удвоение, постановку рядом одного ордера, но разных масштабов, опору архивольтов непосредственно на капитель.

Все эти приемы являются пережитками средневековья, которые сочетались вместе с античными ордерами, внося в них больше разнообразия. Архитектура барокко со своим стремлением к живописной игре светотеней пытается усложнить очертание, изгибая ее ствол спиралью, нарушая тем выражение ее конструктивности, или нанизывая на ствол кольца или квадры в виде рустов. Последний прием был особенно распространен во Франции, где Филибер-де-л Орм изобрел новый ордер с подобными «окольцованными» колоннами.

Возведение круглых колонн при строительстве |

Активное строительство в самом разгаре. Чаще всего такую картину можно наблюдать в летнее время года. В эту пору частные домовладения и строительные площадки напоминают муравейник, в котором работа кипит без отдыха. Большинство ваших соседей по улице также выполняют строительные и ремонтные работы.

У вас может возникнуть резонный вопрос: как выделить ваши постройки из общей массы? Круглые колонны помогут вам в вашей проблеме. Они придают зданию оригинальный внешний вид, привлекают внимание и вызывают восхищение. При этом они выполняют еще одну немаловажную функцию: увеличивают несущую способность перекрытий.

Известно, что колонны были изобретены еще в античные времена. С того момента они стали использоваться в роли важных архитектурных элементов. С помощью колонн люди стали создавать красивые, высокие и прочные сооружения. Во времена СССР в силу некоторых технических и социально-культурных причин колонны почти не применяли в строительстве и оформлении индивидуальных сооружений. Колонны в наше время стали очень востребованы, поскольку изменились времена и нравы: индивидуализации зданий и построек стало уделяться особое внимание.

Колонны Нового времени

Но наряду с этими орнаментальными увлечениями применялись и очень строгие типы. В 18 и 19 вв. всюду, куда проникала европейская культура, в архитектуре применяется колонны более или менее классического характера.

В первой четверти 19 в. наряду с колоннами римского типа получает широкое применение и греческая, преимущественно дорического типа.

Во второй половине 19 в. в период архитектурного эклектизма можно встретить в постройках самых разнообразных стилей, от египетских до стиля барокко, иногда даже в одном здании.

Назначение

Рисунок 1. Железобетонные колонны
Назначением любой ж/б колонны является осуществление опорной функции. При помощи колонн укрепляют различные элементы: от балок до арок и балконов. Их изготавливают из тяжелых бетонов, и, чтобы готовое изделие обладало большой прочностью и могло выдерживать максимальные нагрузки, колонны армируют стержнями из металла.

При помощи опорных элементов усиливают различные объекты: от бытовых до одно- и многоэтажных. Употребление колонн востребовано везде, где требуется равномерно разделить силовую нагрузку.

В жилищном комплексе колонны принимают нагрузки от вышенаходящихся составляющих. При постройке промышленных объектов опорные элементы размещаются по площади, чтобы удерживать перекрытия и обеспечивать устойчивость и безопасность здания.

Источник: seventools.ru

Металлические колонны: виды, применение, монтаж и устройство фундаментов под них

Колонны из железобетона выполняют опорные функции во время разнообразных строительных работ. При помощи колонн сооружаются перекрытия, укрепляются балки, прогоны, арочные конструкции, оконные и дверные проемы. Железобетонные колонны применяются при сооружении лотков, фундаментов, во время строительства промышленных или жилых зданий.

ЖБИ колонны изготавливаются на основе тяжелых бетонов марок 200 или 300, для армировки применяются специальные металлические стержни (рифленые или гладкие). Готовые колонны помогают правильно распределить нагрузки, усилить общую конструкцию, обеспечить ее стабильность и целостность. Свойства колонн и их характеристики могут различаться, что зависит от назначения изделий и условий их дальнейшей эксплуатации.

Колонны из железобетона выполняют опорные функции во время разнообразных строительных работ. При помощи колонн сооружаются перекрытия, укрепляются балки, прогоны, арочные конструкции, оконные и дверные проемы. Железобетонные колонны применяются при сооружении лотков, фундаментов, во время строительства промышленных или жилых зданий.

Где применяются металлические колонны

С установки опор начинается большая часть строительных работ. После этого к ним крепятся другие части металлоконструкций: продольные и поперечные балки, стойки фахверка, стропильные фермы, перекрытия и т. д.

Несущими металлическими колоннами называются строительные опоры, которые предназначены для поддержания целостности здания и разграничения внутреннего пространства объекта. От качества колонн и правильности их установки будет зависеть не только внешний вид сооружения, но и безопасность его эксплуатации.

Металлические колонны часто применяют при возведении:

• заводских и складских помещений;
• сооружений торговой и развлекательной направленности;
• объектов бытового назначения;
• сооружений для хранения, обслуживания и ремонта крупногабаритной техники;
• дополнительных административных и хозяйственных помещений.

Предназначение стальных опор заключается в следующем:

• принимать нагрузку от перекрытий, стен и мостовых кранов;
• поддерживать крышу, ограждающие конструкции и верхние элементы несущего каркаса;
• равномерно распределять на фундамент общую массу внешних и внутренних частей сооружения, различного оборудования и посетителей здания;
• выдерживать агрессивное воздействие погодных условий;
• выступать в качестве декоративного элемента интерьера или экстерьера здания.

Каждая колонна одновременно выполняет несколько задач: обеспечивает устойчивость общей конструкции, разделяет пространство на части и связывает различные элементы каркаса. На металлические колонны в промышленных зданиях также закрепляют техническое оборудование. Стальные опоры крепки, надежны и могут эксплуатироваться на протяжении длительного времени.

Основные элементы металлической колонны

Это верхняя часть колонны, к которой присоединяются фермы, ригели, балки, рельсы мостовых кранов (в заводских цехах). Крепление может осуществляться двумя способами: сверху и сбоку. Если выбран шарнирный свободный вариант присоединения, то балка устанавливается поверх оголовка, который представляет собой плиту с ребрами жесткости.

Прочность и устойчивость такой конструкции обеспечивается за счет сварки и укрепления платформы дополнительными поперечными элементами. Если крепление осуществляется жестким методом, балку соединяют с боковой стороной опоры. К металлической колонне приваривают столик, на который укладывается ригель, ферма и т. д. Оголовок колонны предназначен для принятия внешней нагрузки и дальнейшей ее передачи на фундамент.

Так называют среднюю часть металлической колонны. Стержень – это тот участок, который испытывает постоянное воздействие на сжатие. В зависимости от предполагаемой нагрузки при проектировании каркаса здания рассчитывается оптимальная толщина стенок стержня. При необходимости он может быть оснащен дополнительными укрепляющими элементами. Косынки и ребра жесткости делают стержень более устойчивым и надежным.

В зависимости от вида стержни делятся на сплошные и сквозные (безраскосные, перфорированные и решетчатые). Большинство стержней изготавливается из одиночных широкополочных двутавровых балок или прокатных профилей.

Рекомендуем статьи по металлообработке

• Марки сталей: классификация и расшифровка
• Марки алюминия и области их применения
• Дефекты металлический изделий: причины и методика поиска

• База.

Так называется нижняя часть металлической колонны здания, которая соприкасается с фундаментом. Конструкция базы подбирается индивидуально, с учетом вида, высоты сечения стержня, выбранного способа монтажа металлической опоры и варианта прикрепления к фундаменту. Для присоединения колонны к фундаменту обычно используются анкерные болты. База может быть раздельной или сплошной, с траверсами или без.

Консоли необходимы для металлических опор, устанавливаемых в промышленных объектах строительства. Если в цехе или на складе планируется монтаж мостового крана, то рельсы для его движения прокладываются с упором на несущие опоры. Консоли предназначены для крепления металлических балок к металлическим колоннам.

Наиболее популярными видами сечения металлических колонн являются:

• двутавр;
• круг;
• прямоугольник/квадрат.

Металлические несущие колонны изготавливаются производителем с использованием профильных труб либо двутавровых балок. Для того чтобы рассчитать размер стойки, необходимо определить прочность стенок колонны с учетом особенностей фундамента и всех присоединяемых элементов конструкции.

Проектирование металлических колонн осуществляется с учетом нижеперечисленных требований:

• минимальный расход материала (стали);
• легкость установки;
• однотипность параметров (в рамках одного объекта);
• минимальная затрата ресурсов при изготовлении;
• наличие простых и надежных стыков;
• минимальная площадь, занимаемая колонной на фундаменте;
• простота присоединения вспомогательных элементов общей конструкции;
• отсутствие сложных узлов и переходов.

Классификация металлических колонн

• В зависимости от конструктивных особенностей.

Опоры постоянного сечения. Стержни таких опорных элементов имеют постоянный размер сечения. Рассматриваемая разновидность широко используется в зданиях различной этажности, ангарах, складах. Оптимальная высота металлической колонны постоянного сечения не должна превышать 12 м. Монтаж таких колонн в промышленных зданиях позволяет установить оборудование общей массой до 20 т.

Ступенчатые опоры. Выбор рассматриваемого типа металлических колонн обычно обуславливается необходимостью монтажа кранового оборудования с грузоподъемностью от 20 т. Конструкция колонны состоит из двух частей, при этом основная несущая является опорой для кровельной фермы, а подкрановая принимает нагрузку от кран-балки подъемного механизма. Соединение частей стержня осуществляется при помощи связей в виде сплошного листа или решетки из уголков.

Раздельные опоры. Данная конструкция состоит из двух обособленных металлических стоек, для соединения которых используются гибкие горизонтальные элементы. Чаще всего раздельные несущие колонны монтируются в промышленных зданиях с грузоподъемностью более 100 т и могут достигать 20 м в высоту. Помимо этого, раздельные колонны могут устанавливаться при многоярусном или низком расположении кранов, а также в случае проведения ремонтных работ в заводских помещениях.

Центрально-сжатые опоры. В данном случае давление передается строго по центральной оси стержня, что провоцирует центральное сжатие сечения. Продольные нагрузки при этом принимаются вспомогательными элементами.

Внецентренно-сжатые опоры. Действие сжимающей силы в них проходит по траектории, немного удаленной от центральной оси, как бы по изогнутой линии. Помимо этого, на колонну могут воздействовать и горизонтальные нагрузки. В таких случаях конструкция обычно имеет несимметричное сечение для более равномерного распределения нагрузки и уменьшения расхода материала и массы металлической колонны.

Сплошные опоры. Их конструкция включает в себя только стержневой элемент. В большинстве случаев сплошные колонны представляют собой сварной или прокатный двутавр. При одинаковой устойчивости в обоих направлениях сплошные колонны могут иметь крестообразную форму. Стоит отметить, что крестовое сечение по сравнению с двутавровым считается более жестким и надежным.

Сквозные опоры. Конструкция сквозных колонн чаще всего представляет собой две направляющие стержней, которые связаны решеткой. В целях укрепления опоры решетку обычно располагают в двух плоскостях, используя для ее изготовления одиночные уголки.

Расчет и изготовление металлических колонн

Выбор оптимального типа, размера колонны, а также способа ее установки должен зависеть от характеристик строительного объекта (количества этажей в здании), необходимости размещения мостового крана (или отсутствия таковой), технологии крепления каркасных элементов и т. д.

При проектировании стальных опор особое внимание уделяется следующим параметрам:

• прочности при центральном растяжении/сжатии;
• устойчивости при сжатии вдоль ведущей оси;
• прочности при совокупном воздействии продольной силы и изгибающего момента;
• предельной гибкости стержневого элемента в двух плоскостях.

Производство колонн – ответственный процесс, требующий неукоснительного соблюдения всех расчетных формул. Большая часть элементов изготавливается на заказ работниками заводов металлоконструкций. Стоит ли говорить о том, что качество сварки и сборки всех металлических составляющих должно быть стабильно высоким. Организации, которые специализируются на производстве металлических опор, имеют в своем распоряжении современное техническое оснащение, что позволяет им изготавливать детали в соответствии со всеми требованиями и нормативами.

В качестве исходного сырья используют сталь, качественные свойства которой предварительно проверяются на предмет соответствия установленным стандартам.

Самые высокие требования предъявляются к установке металлических колонн в промышленных зданиях. Помимо того, что почти все производственные помещения имеют довольно высокие потолки, нагрузка усиливается за счет крепления к металлическим колоннам заводского оборудования. То есть безопасность и срок эксплуатации здания будет напрямую зависеть от качества несущих стальных опор. Стоит отметить, что большая их часть изготавливаются в целях монтажа в зданиях промышленной направленности.

В случаях, когда исходная длина или иные обстоятельства не позволяют изготовить стержень из цельного элемента, приходится соединять между собой несколько частей.

Выделяют два вида стыков металлических колонн:

• Заводские, которые выполняются с помощью сварочного аппарата. Данный способ присоединения гарантирует высокую прочность стыков и чаще всего применяется при небольшой длине прокатных изделий.
• Монтажные, которые выполняются в случае необходимости разделить конструкцию на несколько частей с целью перемещения. Для монтажных стыков применяют надежные болты и фланцевое соединение, а также сварку встык на накладках. В процессе подгона и закрепления конструкции применяют специальные угловые элементы.

Устройство фундаментов

Данные основания не имеют стаканов и оснащаются анкерными болтами, удерживающими базу изделия. Их верх располагается так, чтобы низ каркасного элемента и концы анкеров закрывались полом. Если монтаж колонн подразумевает заглубление фундамента минимум на 4 м, то можно применить сборные железобетонные подколонники. Нижний конец такой конструкции закрепляется в стакане, а верхний край оснащается анкерами.

Для смежных стоек понадобится общее основание, даже если рядом будут располагаться стальные и железобетонные конструкции. Проектное положение каркасных элементов обеспечивается правильной установкой анкеров, а точность расстановки по высоте – подготовкой поверхности оснований.

Монтаж металлических колонн

Установка металлических колонн должна осуществляться в соответствии со стандартами нижеперечисленных нормативных актов:

• «СП 13330.2011. Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004 (с Изменением № 1)»;
• «Строительные нормы и правила 3.01.03-84. Геодезические работы в строительстве»;
• Пособие к «Строительным нормам и правилам 3.01.03-84. Производство геодезических работ в строительстве»;
• 2Строительные нормы и правила 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции»;
• «Строительные нормы и правила II-23-81. Стальные конструкции»;
• «Строительные нормы и правила III-18-75. Металлические конструкции»;
• «Строительные нормы и правила II-90-81. Производственные здания промышленных предприятий»;
• «Стандарты Национального Объединения Строителей (СТО НОСТРОЙ) 2.33.14-2011 г. Организация строительного производства. Общие положения»;
• «Стандарты Национального Объединения Строителей 2.33.51-2011 г. Организация строительного производства. Подготовка и производство строительно-монтажных работ»;
• «Стандарты Национального Объединения Строителей 2.10.76-2012 г. Строительные конструкции металлические. Болтовые соединения. Правила и контроль монтажа, требования к результатам работ»;
• «Стандарты Национального Объединения Строителей 2.10.64-2012. Сварочные работы. Правила и контроль монтажа, требования к результатам работ»;
• «Строительные нормы и правила от 12 марта 2001 г. Безопасность труда в строительстве. Часть I. Общие требования»;
• «Строительные нормы и правила от 12 апреля 2002 г. Безопасность труда в строительстве. Часть II. Строительное производство»;
• «Руководящий документ от 11 февраля 2006г. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения»;
• «Руководящий документ от 11 мая 2007 г. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства».

Начальному этапу монтажных работ должна предшествовать тщательная подготовка, включающая в себя целый ряд организационно-технических мероприятий, а именно:

• разработку расчетно-технологической карты или проекта производства работ монтажа металлических колонн;
• назначение специалистов, которые будут нести ответственность за безопасное проведение монтажных работ, а также контролировать качество их выполнения;
• инструктирование всех участников рабочей группы относительно правил техники безопасности;
• определение места для хранения инвентаря, а также оборудование теплых бытовых помещений для приема пищи, сушки и хранения рабочей одежды, установку санузлов и т. д.;
• согласование и утверждение всех необходимых документов;
• подготовку необходимой техники и оборудования, в т. ч. их транспортировку на место строительства;
• обеспечение рабочих инструментарием в зависимости от специализации, выдачу средств индивидуальной защиты;
• доставку противопожарного инвентаря на место проведения работ;
• подготовку участка для хранения строительных материалов, изделий и конструкций;
• ограждение места строительства и установку предупредительных знаков, которые будут видны как в дневное, так и ночное время;
• обеспечение системы оповещения для управления рабочим процессом;
• проверку документации, подтверждающей высокое качество металлоконструкций и крепежных материалов, а также их соответствие установленным техническим стандартам;
• проверку работоспособности строительных машин, средств механизации работ и оборудования на предмет возможности выполнения действий, предусмотренных расчетно-технологической картой или проектом производства работ;
• составление документа о готовности к началу рабочего процесса;
• получение соответствующего разрешения на начало работ.

Процедура установки колонн мало чем отличается от аналогичного монтажа железобетонных конструкций.

Металлические колонны обычно присоединяют к основанию целиком, и лишь изредка, когда размеры опоры слишком велики, их собирают из нескольких составляющих.

Процесс установки металлических колонн включает в себя несколько взаимосвязанных этапов:

• транспортировка и размещение на месте предполагаемого монтажа;
• совокупность подготовительных действий: проверка качества колонны и ее соответствия техническому заданию, обустройство необходимых приспособлений и подмостков;
• захват колонны;
• подъем;
• наводка опоры на основание;
• выверка;
• временное закрепление;
• надежное закрепление.

Стойку поднимают при помощи строповки или полуавтоматических приспособлений. Чтобы избежать проскальзывания, между стропами и колонной прокладывают деревянные подкладки или отрезки стальных профилей.

Если говорить о продолжительности проведения работ, то самыми затратными в этом плане являются этапы выверки и временного закрепления колонны. Монтаж металлических колонн может осуществляться тремя способами:

• На стальные подкладки. Толщина подкладок варьируется от 4 до 5 см, а помещаются они между опорной плитой колонны и фундаментом. После установки и фиксации колонны анкерными болтами образовавшиеся щели заливаются цементным раствором.

Выбор данного способа создает необходимость соблюдения некоторых правил при укладке фундамента (его нельзя доводить до проектной отметки на заданную величину). К минусам рассматриваемого способа установки можно отнести тот факт, что он требует высокой точности проведения работ и повышенного расхода материала (т. к. процесс подгона сопровождается применением подкладок).

• Непосредственно на поверхность основания здания. В данном случае фундамент доводят до проектной отметки, но основание опоры после ее установки не укрепляется цементной смесью. Здесь очень важно соблюдать одно правило: отклонения поверхности, на которую устанавливают колонну, не должны превышать 0,5 см.
• На дополнительные плиты(безвыверочный монтаж). Плиты устанавливают заранее и подливают цементным раствором. В данном случае важно, чтобы нижняя часть металлической колонны имела строганую поверхность.

Независимо от выбранного способа установки, основной акцент должен быть сделан на точности расчета металлических колонн, проверке соответствия изделий установленным стандартам, а также высоком качестве монтажных работ.

Применение колонн ЖБИ в строительстве

Vioro 25.02.2020 at 19:44

Проверенный сайт-купить авиабилеты airlines.aero

Путешествия, рабочие командировки и даже новая жизнь начинается с покупки авиабилетов на самолет. Сегодня, во времена онлайн покупок, это можно сделать не выходя из дома, держа под рукой сотовый телефон, подключенный к сети интернет и наш сайт. На airlines.aero Вы сможете оценить все самые экономичные билеты по абсолютно любому направлению из любой точки. Это очень надежный сервис, которым можно пользоваться совершенно бесплатно, а также 24 часа в сутки.

Если Вы хотели найти уральские авиалинии то прямой сейчас переходите на наш портал, где лучшие билеты Вас ждут. Наш интернет ресурс очень легкий в управлении, где разобраться с алгоритмом действий может даже школьник. Введите город и аэропорт вылета, а также место, куда хотели полететь. Также необходимо ввести дату и количество пассажиров, и, если потребуется, то дату обратного перелета.

Всё, далее жмите «поиск» и подождите несколько секунд. Мы найдем Вам самые хорошие, удобные, дешевые, оптимальные предложения по продаже авиабилетов. Здесь каждый подбирает те критерии, которые ему подходят. Вы также можете отобрать варианты по часам вылета или прилета, если Вам нужно, например, прибыть не позже определенного времени.

Можно отобрать необходимые аэропорты, исключив неудобные. Также, очень хорошо, что можно регулировать время перелета. Если Вы не хотите лететь с пересадками, то это идеальный вариант убрать такие рейсы из итогового перечня. Также отмечайте добавочные опции, например такие, как, билеты без возможности возврата или с возвратом, с багажом или только ручной кладью.

Данный сервис аэрофлот салон очень детально расскажет про любой рейс. Когда вы подобрали свой билет, кликайте на кнопку «подробнее», где Вы прочитаете все мельчайшие детали перелета. Все тонкости о багаже-габариты, тяжесть, ручная кладь и тому подобное. Еще число оставшихся билетов и, естественно, расценки.

Если Вас полностью устраивает рейс, то поспешите его оформить и подготовьте свои личные документы. Если Вы собираетесь лететь по России, то Российского паспорта будет достаточно, если за границу-то, естественно, нужен заграничный паспорт.

При брони, обязательно впишите адрес электронного почтового ящика и номер контактного телефона. Обязательно перепроверьте правильность введенных параметров, это очень важно. На Email потом Вам будет направлен талон, который необходимо распечатать или сохранить на устройстве.

Также не ошибитесь, вводя паспортные данные, пишите так, как указано в Вашем паспорте. Далее требуется оплата. Вам пригодится банковская карта и её данные. После оплаты ждите посадочный талон. Поздравляем, скоро Вы отправляетесь в путешествие!.

У нас размещены абсолютно авиабилеты от всех компаний!

Это очень удобно для тех, кто хочет сэкономить и полететь без каких-либо затруднений. Если у Вас остались какие-либо вопросы по оплате, возврату или отмене бронирования, то звоните по телефону +7(495)970-17-17. Если вопросы будут конкретно к авиакомпании, то рекомендуем звонить на их контактные номера или написать на официальный сайт.

Желаем вам отличных путешествий и мягких посадок от airlines.aero!

Способы соединения металлических колонн

Узлы металлических балок – это соединения нескольких стальных каркасов. Соединительные детали изготавливаются в основном промышленным способом и имеют типовые параметры. Благодаря стыковым элементам длина металлической опоры может увеличиваться в несколько раз.

Узлы крепления металлических колонн позволяют соединить обособленные друг от друга составляющие, получив в результате общую конструкцию, размеры которой будут соответствовать всем предъявляемым требованиям.

• Узлы, изготовленные для сопряжения всех металлических балок.

Состоят из нескольких частей. Различаются в зависимости от своих конструктивных особенностей и широко применяются при строительстве различных зданий. Такие узлы могут изготавливаться как промышленным способом, так и в рамках возведения определенного строительного объекта.

• Сопряжения со специальными колоннами из стального материала.

Балочная конструкция может соединяться с металлическими опорами при помощи шарнирного или жесткого крепления. Однако большинство специалистов рекомендует опирать балки поверх и подавать всю нагрузку только в центральной части профильного каркаса колонны.

При осуществлении крепежа с боковой стороны, помимо сжимающей нагрузки во всем каркасе, возникает момент, при котором из-за действия данной силы появляется дополнительная линия нагрузки, отклоняющаяся от центральной оси (т. е. нагрузка на металлический каркас увеличивается).

Для правильного распределения нагрузки на каркас каждое его ребро должно выступать от своего уровня в среднем на 1,5-2 см. Впоследствии эти же ребра придется немного укоротить, чтобы общая нагрузка могла передаться на всю площадь конструкции.

• Процесс опирания балок с верхней части металлических колонн.

Так же, как и в вышеописанном способе, следует опереть балки через ребро и довести до головки колонн. После этого их необходимо соединить и закрепить при помощи болтов.

Между балками нужно будет установить соответствующие пластины, чтобы в дальнейшем не пришлось стягивать их вместе. Стоит отметить, что можно опереть сразу две балки на один оголовок колонны.

Ключевым элементом рассматриваемой соединительной схемы является балка, расположенная на нижней полке на самом оголовке каждой колонны. Обратите внимание, что ее придется усилить ребром.

Ребро следует закрепить таким образом, чтобы оно оказалось над самой полкой колонны.

Следующим шагом будет скрепление балок при помощи болтов и накладных пластинок (не забывайте следить за равномерным распределением нагрузки).

Во избежание образования излишних узлов опирания металлических колонн не следует соединять все балки с верхней части. Ребра на колоннах в данном случае не потребуются. Между ними рекомендуется оставить небольшое расстояние (1-2 см).

• Шарнирные крепления на колонны сбоку.

При любом креплении сбоку необходимо определять степень отклонения линии нагрузки от центральной оси. Использование шарнирного крепежа повлечет за собой передачу нагрузки только через опорное ребро и только на опорный стол.

Для изготовления опорных столиков обычно используют прочные стальные листы. Присоединяются столики при помощи сварки с трех основных сторон. Общая ширина опорного столика должна на 2–4 см превышать размер балочного ребра.

Отверстия делают таким образом, чтобы их диаметр на 0,3-0,4 см превышал диаметр используемых для присоединения болтов.

При использовании шарнирных крепежей ребра в колонну каркаса не потребуются. Между опорным ребром и колонной устанавливается металлическая прокладка толщиной не более 0,5 см.

• Сопряжение с металлическими колоннами в жестком варианте.

Изготовить соединительный элемент можно не только при помощи болтов, но и с использованием сварочного аппарата.

Стоит отметить, что применение болтов считается наиболее оптимальным вариантом, поскольку в этом случае почти все детали разрабатываются и выпускаются на производстве. То есть при сборке каркаса потребуется лишь установить детали и посильнее затянуть болты.

Между опорными балками и колонной нужно будет проложить несколько тонких стальных листов, чтобы все элементы плотно прилегали друг к другу. Даже незначительные зазоры недопустимы.

Расчет конструкций

Перед тем как осуществлять монтаж металлических конструкций, нужно выполнить их полный расчет. Для возведения стального каркаса чаще всего используются монолитные ступенчатые основания без стаканов. Для расчета конструкции понадобится выполнить сбор всех нагрузок, а также определиться с количеством, размером опор, армированием и глубиной заложения. В данном случае все зависит от веса здания и особенностей грунта (чем он плотнее, тем меньше стоек понадобится).

Расчет должен выполняться так, чтобы нагрузка от сооружения распределялась равномерно по грунту. Если с этим возникли сложности, то можно подготовить мощную подушку (из песка или гравия). Как только будет известна несущая способность основания и вес постройки, легко вычисляется общая площадь подошвы основания. А затем рассчитывается нагрузка на каждую опору.

Фундамент под металлическую колонну отличается от обычного основания тем, что каждый элемент работает отдельно от других. Они между собой никак не связаны, поэтому ошибки при проектировании могут повлечь за собой перекос всего здания.

Источник: skbalkon.ru