Колонна – это вертикальный элемент несущего каркаса здания или сооружения. Колонна передает нагрузку от вышележащих конструкций на фундамент.
Колонны из металла применяются в зданиях для поддержания покрытий и перекрытий, а также конструкций инженерных сооружений таких как: эстакад, галерей, бункеров и т.д.
Колонна состоит из трёх основных частей:
Металлическая колонна – несущая строительная конструкция в виде вертикально установленной стойки, столба, опоры, подставки. Стальное изделие используют для поддержки фронтонов и внутренних частей зданий, реже – для дизайнерского оформления архитектурного объекта. Высокая прочность колонн, соединенных с горячекатаными или сварными балками, обеспечивает устойчивость металлическому каркасу. Применение стальных опор позволяет смонтировать жесткую базу сооружений разной этажности и назначения.
Конструкция металлической колонны состоит из прочного стержня и опорных ребер. На изделие воздействует масса опирающегося здания. Оголовок колонны воспринимает усилие и передает нагрузку стержню, который направляет его к базе и далее – к фундаменту. Металлическая стойка состоит из следующих элементов:
Колонны поддерживают стальные каркасы сооружений, кровлю, перекрытия, ограждающие конструкции. Несущие опоры воспринимают нагрузку и перераспределяют усилие на фундамент. Изделия изготавливают из двутавровых балок, гнутого уголка, профильных труб, швеллеров.
По форме сечения металлические колонны бывают квадратные, круглые и Н-образные в зависимости от материала. Конструкции классифицируют на несколько видов по особенностям изготовления:
Также различают колонны со сплошным сечением, выполненные из двутавров, со сплошной стенкой между поясами. Второй вариант – сквозные колонны с поясами, соединенными планками или решетками. Конструкции сквозного сечения наиболее трудоемкие по изготовлению, но хорошо сохраняют равноустойчивость.
Колонны имеют постоянное по высоте сечение с консолью для подкрановой балки и используются при высоте до нижнего пояса фермы не более 12 м. Для установки колонн используются мостовые краны грузоподъемностью не больше 20 т.
Колонны имеют переменное по высоте сечение, могут быть сплошными или сквозными. Для установки колонн используются мостовые краны грузоподъемностью больше 20 т. Верхняя часть колонны выполнена в виде сплошного двутаврового сечения. Нижняя часть состоит из подкрановой и шатровой ветвей, между которыми имеется связь в виде сквозной решетки из уголков или сплошного листа.
Для установки колонн используются мостовые краны грузоподъемностью больше 150 т, которые могут поднимать колонну на высоту не более 20 м. Ветви в таких колоннах связаны между собой нежестко за счет гибких в вертикальной плоскости планок. Таким образом, каждой ветвью выполняется самостоятельная функция. В системе поперечной рамы работает основная шатровая ветвь, которая воспринимает нагрузку от поперечного воздействия мостовых кранов, стенового ограждения и покрытия. Под действием только вертикального давления мостовых кранов подкрановая стойка работает в качестве центрально-сжатой.
По способу функционирования вертикальные опоры бывают центрально-сжатые и внецентренно-сжатые.
Центрально-сжатые колонны воспринимают нагрузки от ферм перекрытий, рабочих площадок, балок и других элементов металлического каркаса. Далее такие колонны передают нагрузки на расположенные ниже элементы конструкции или на фундамент. Нагрузки проходят строго по центру колонны, что создает центральное сжатие поперечного сечения. Такой тип колонн используется в зданиях и сооружениях с вертикальными связями, воспринимающими горизонтальные нагрузки.
На внецентренно-сжатые колонны действуют одновременно продольные усилия и изгибающий момент. Сечения таких колонн увеличивают по высоте и изготавливают несимметричными из-за разности эффекта от нагрузок: одна сторона колонны «догружается», вторая – «разгружается».
Наш завод изготавливает металлические колонны, руководствуясь основными требованиями нормативных документов:
ГОСТ 23682-79 «Колонны стальные ступенчатые для зданий с мостовыми электрическими кранами общего назначения грузоподъемностью до 50 т. Технические условия»
ГОСТ 23118-99 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия»
Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций
Оборудование для изготовления колонн позволяет выпускать элементы металлоконструкций каркаса здания или сооружения любого профиля и размера с выбором сечения колонн.
Для изготовления металлической колонны руководствуются ГОСТами. Строгий контроль качества изделий происходит на каждой стадии, поскольку несущие конструкции отвечают за безопасность зданий. Этапы изготовления опорных колонн:
Технология установки опоры начинается с обустройства железобетонных фундаментов. Для монтажа стальных балок используются анкерные усиленные болты. Следующий шаг – установка каркаса здания в системе балочных горизонтальных элементов. Далее происходит монтаж стальных ферм и перекрытий, внутренних перегородок, утепления и облицовки.
В стоимость изготовления входит:
– разработка чертежей раздела КМД,
– стоимость основного металлопроката,
– стоимость вспомогательных материалов,
– стоимость лакокрасочного материала,
– трудозатраты по изготовлению, окраске, маркировки и упаковки колонн,
– трудозатраты по проверке качества изготовленных колонн.