Виды колонн в строительстве металлических каркасов

Колонны каркаса

Для восприятия вертикальных и горизонтальных нагрузок в промышленных зданиях предусматривают отдельные опоры — колонны. Вид колонн основного каркаса зависит от выбранного материала каркаса, габаритов пролетов и грузоподъемности мостовых кранов. Разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий без мостовых кранов высотой от 3 до 14,4 м и для зданий с мостовыми кранами (прямоугольного сечения –при высоте от 8,4 до 10,8 м, двухветвевые – при высоте от 10,8 до 18 м).

В современном индустриальном строительстве применяют преимущественно сборные железобетонные колонны заводского изготовления прямоугольного или квадратного сечения. Размеры сборных железобетонных колонны унифицированы по сечению, форме и длине и соответствуют установленным унифицированным высотам производственных зданий. Сборные железобетонные колонны применяют для зданий с мостовыми кранами и без них. Для бескрановых зданий высотой до 10800 мм применяют колонны прямоугольного сечения (см. схему ниже) размером 400х400 и 500х500 мм для крайних колонн, 400х600 и 500х600 мм — для средних.

а – для бескрановых; б – с кранами; в – двухветвевые колонны для крановых пролетов; 1 – колонна крайнего ряда; 2 – то же, среднего ряда.

Рисунок 13.1 – Сборные железобетонные колонны

Для каркасов зданий, оборудованных мостовыми кранами, применяют колонны прямоугольного и двухветвевого сечений. Они состоят из двух частей: надкрановой (h ₀) и подкрановой (h). Надкрановая часть – надколонник – служит для опирания несущей конструкции покрытия. Подкрановая часть передает нагрузку на фундамент от надколонника, а также от подкрановых балок, которые опираются на выступы консоли колонны. Крайние колонны крановых пролетов имеют односторонний выступ – консоль, средние — двусторонние консоли.

Стальные колонны могут быть сплошного и сквозного типов с постоянным и переменным по высоте сечением. Колонны сплошного постоянного сечения из сварного широкополочного двутавра используют в зданиях без мостовых кранов высотой до 8,4 м, а также в зданиях с мостовыми кранами Q £ 20 т высотой 8,4 — 9,6 м. В остальных случаях применяют двухветвевые колонны с нижней решетчатой и верхней сплошной частями.

Подкрановые балки. Они предназначены для опирания рельсовых путей, по которым передвигаются мостовые краны. Их изготавливают из железобетона и реже из стали. По конструктивному решению подкрановые балки бывают нескольких типов (см. схему ниже): таврового сечения с обычным армированием, таврово-трапецеидального сечения напряженно-армированные.

Подкрановые балки таврового сечения с обычным армированием предназначаются под краны грузоподъемностью не свыше 5 т, балки таврово-трапецеидального сечения — для кранов грузоподъемностью 6,0 . 30,0 т, двутаврового сечения — для кранов 30 . 50 т. Длина балок 6000 и 12000 мм, высота 1000 . 1400 мм. Подкрановые балки изготовляют из бетона классов В3 . В50, армируют их высокопрочной прядевой или стержневой арматурой класса А-III. В балках предусмотрены закладные детали для крепления их к колоннам, а также крепления к ним рельсов и токопроводящих шин.

а — сечение балки; б — крепление балки к колонне; в — упор мостового крана; г — устройство кранового пути; 1 — колонна; 2 — закладная деталь в колонне; 3 — крепежная деталь; 4 — закладная деталь балки; 5 — подкрановая балка; 6 — болты; 7 — опорный стальной лист консоли колонны; 8 — закладная деталь балки; 9 — подкрановый рельс; 10 — деревянный брус; 11 — упругие прокладки; 12 — лапки. Сборные железобетонные подкрановые балки

Обвязочные железобетонные балки. Обвязочные балки служат для опирания кирпичных и мел­коблочных стен в местах перепада высот смежных пролетов, а также для повышения прочности и устойчивости высоких самонесущих стен.

Стены второго и последующего ярусов — навесные (нагрузки от них передаются на колонны, тогда как первый ярус стены, опирающийся на фундаментную балку, является самонесу­щим. Обвязочные балки обычно располагают над оконными проемами, и они выполняют функции перемычек. Такие балки имеют прямоугольное сечение со стороной 585 мм, ширина их 200, 250 и 380 мм, длина 5950 мм. Изготавливают обвязочные балки из бетона В15 (С12/15) и армируют сварными каркасами с рабочей арматурой из стали класса А-Ш (S400).

Рисунок 4.16 – Виды обвязочных балок

Балки укладывают на стальные опорные столики-консоли со скрытым ребром жесткости и крепят к колоннам стальными планками (рисунок 4.17).

1 – стальной опорный столик; 2 – стальная планка; 3 – сварка

Рисунок 4.17 – Обвязочные балки и крепление их к колоннам

Источник

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

В современном строительстве довольно часто используются металлические колонны, которые служат опорой для наружных и внутренних частей здания. Без них не получится обойтись, поскольку они образуют несущий каркас. Стальные конструкции используются чаще, ведь они отличаются высокой прочностью и удобством монтажа. Некоторые дизайнеры применяют их в качестве декоративных элементов зданий или отдельных помещений.

Составные элементы

Все металлические колонны состоят из нескольких деталей: оголовка, стержня и базы. Оголовок – верхняя часть, которая воспринимает нагрузку от кровли и передает ее на стержень. При его расчете учитывается не только вес опирающихся балок, ферм, но и особенности их крепления.

В средней части колонны располагается стержень, который передает нагрузку к основанию (базе). При его расчете важно учитывать равноустойчивость опоры, то есть берется равная гибкость относительно осей сечения. Этот принцип позволяет сэкономить на материале и получить устойчивую конструкцию. Мощные изделия должны быть усилены ребрами жесткости.

База – основание конструкции, которое передает всю нагрузку на фундамент. Также она нужна для крепления опоры. При расчете базы учитывается толщина и площадь опорной части, а также материал фундамента.

Разновидности

Материал позволяет получать из него разные замысловатые формы, однако многие металлические колонны имеют сечение в виде двутавра, прямоугольной или круглой трубы. Размеры сечения вычисляются расчетом на прочность (обычно на сжатие) и устойчивость. Последняя характеристика зависит от наличия связей, стоек фахверка и др.

В зависимости от конструктивного решения, колонны могут иметь постоянное, ступенчатое и составное сечение. Конструкция постоянного сечения представляет собой единый стержень, который используется в бескаркасных постройках, складах и ангарах. На нее можно устанавливать оборудование с грузоподъемностью максимум 20 т.

Ступенчатые колонны созданы для установки оборудования грузоподъемностью более 20 т. Благодаря специальному сечению повышается их жесткость на изгиб и улучшается устойчивость. Данная конструкция имеет две несущие ветви: основную и подкрановую.

Составные металлические колонны редко используются, и могут воспринимать разную нагрузку (относительно оси). Они нужны для:
— установки кранов на небольшой высоте;
— монтажа кранов в несколько ярусов;
— реконструкции зданий.

Область применения

Стальные колонны пользуются большим спросом благодаря невысокой стоимости, удобству монтажа, легкости стыковки, малогабаритности. Большое количество достоинств позволяет использовать их для возведения:
— промышленных зданий (например, цехов);
— гражданских построек (многоэтажных зданий различного назначения);
— большепролетных покрытий и мостов.
— построек, требующих особого оформления (возможность получить различные архитектурные и дизайнерские формы).

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.

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.

Установка колонн

Монтаж металлических конструкций должен осуществляться так, чтобы отклонения по осям были не больше разрешенных СНиП (особенно касается фрезерованных поверхностей). Простые колонны устанавливаются целиком, а тяжелые собираются из составных элементов. Чтобы смонтировать, их необходимо захватить, поднять, подвести к опорам, выровнять и закрепить. Для захвата конструкций используются стропы, под которыми размещаются подкладки (например, из дерева). Подъем производится путем поворота или скольжения.

Существует несколько способов опирания базы на основание (узлы металлических колонн можно увидеть ниже):
— на его поверхность без подливки раствором,
— на стальные плиты с подливкой раствором;
— на балки, рельсы (понадобится подливка базы раствором).

На практике используют более простой способ монтажа. В данном случае башмаки устанавливаются на сваренные между собой стальные подкладки, и скрепляются с низом колонн. Как только конструкции будут установлены и зафиксированы, их заливают раствором.

Монтаж колонн подразумевает тщательную выверку с помощью геодезических приборов и отвесов. При этом проверяются их отметки, вертикальность и положение в плане. Для крепления конструкций используются анкерные болты: понадобится 2-4 шт. для колонн высотой до 15 м. Дополнительную устойчивость обеспечат расчалки, которые снимаются после окончательного закрепления. Более высокие элементы дополнительно укрепляют распорками, временными связями и подкосами. Для получения устойчивого каркаса лучше монтировать колонны вместе с подкрановыми балками.

Источник

Изготовление любых металлоконструкций, ангаров, бытовок, ограждений, опор трубопроводов по чертежам

АНГАР-МОДУЛЬ (ООО «СеверСтрой») – предлагает своим клиентам строительство ангаров, быстровозводимых зданий, остановочных комплексов, складов для хранения, производственных цехов с кран-балками, изготовление металлоконструкций и металлоизделий, арматуру, готовые винтовые сваи и комплектующие для самостоятельного изготовления винтовых свай, лестницы, опоры трубопроводов, бытовки, блок-боксы и многое другое. Наше предприятие более 10 лет на рынке металлопродукций в Перми и Пермском крае. Мы проектируем, изготавливаем, монтируем металлоконструкции в короткие сроки и предоставляем гарантии. Осуществляем доставку готовой металлопродукции во все города России.

Сегодня мы предлагаем нашим клиентам широкий ассортимент продукции, в том числе:

• арматуру
• винтовые сваи
• металлоконструкции
• лестницы
• бытовки

Мы активно развиваемся. Наши основные направления:

• металлические ангары
• модульные здания
• мобильные здания

Предприятие «АНГАР-МОДУЛЬ» изготавливает и поставляет:

• фермы, ригели, колонны, прогоны, косоуры, балки перекрытий, стойки, нестандартные конструкции из металла
• сварную балку
• сварную сетку
• арматурные каркасы
• металлоограждения различного назначения
• металлоизделия под заказ под чертежи
• металлопрокат

Предприятие «АНГАР-МОДУЛЬ» выполняет широкий спектр работ и предоставляет различные услуги, в том числе:

• монтаж металлоконструкций
• разработка чертежей КМД
• плазменная и газовая резка металла
• сварочные работы
• формирование сборных заказов
• доставка продукции потребителю

Мы готовы к любым формам сотрудничества, как на разовой, так и на долговременной основе. Наше кредо — индивидуальный подход к каждому клиенту. Широко применяем индивидуальную систему скидок для наших покупателей.

Наши клиенты сами выбирают вариант оплаты: наличный расчет или «безнал», вексель, отсрочка платежа

В результате, наши клиенты получают:

• индивидуальный подход
• гарантию качества продукции и услуг
• оперативное проектирование
• выполнение заказа «под ключ»
• минимальные сроки изготовления;

Позвоните прямо сейчас и узнайте все подробности! Не откладывайте на завтра то, что можно сделать сегодня!

Источник