Фахверки на металлических колоннах что это такое

Обновлено: 16.05.2024

Колонны применяются в торцевых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий, имеющих самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.

Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн.

Фахверковые колонны высотой 4,2-18 метров.

Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные.

Привязка колонн торцевого фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса.

Железобетонные колонны имеют сечение 300*300 до 400*600 мм; колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300 мм.

Колонны могут быть как постоянного сечения, так и переменно сечения.

Верхний конец таких колонн располагается в зазоре между торцевой стеной и пристенной балкой покрытия и крепится к верхнему поясу балки с помощью монтажной детали.

Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно.

Для этого поверх фундамента устанавливается строго по осям и по уровню (при помощи анкерных болтов и цементной подливки) стальной лист.

Колонна свободно устанавливается на этот лист и приваривается к нему с помощью своих закладных деталей.

Колонны армируются пространственными сварными каркасами.

Колонны изготавливаются из бетона марок М 200-М 400.

Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.

Стальные колонны торцевого фахверка выполняются из сварных двутавров высотой 0,5 м и с шириной полок от 0,4 до 0,55 м.

Расчётная схема фахверковых колонн предусматривает их шарнирное опирание понизу на фундаменты, а поверху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы.

Ветровые балки устанавливаются в пролётах с опорными мостовыми кранами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки.

Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролётах и в качестве промежуточных опор реже чем через 10-12 м и по высоте здания.

Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы.

В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами высотой сечения 0,25 м.

Эти надставки не доходят на 0,1-0,3 м до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из прокатных уголков.

Полка уголка-насадки зоводится в вертикальный шов между парапетными панелями.

Таким образом, колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцевых стен и не пересекаются с конструкциями покрытия.

Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреплены с помощью изогнутых пластин – листовых шарниров.

Листовой шарнир даёт возможность передавать ветровые нагрузки на основной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка.

Схема расположения фахверковых колонн

Низ колонны размещается на отметке -0,150 м.

Колонну устанавливают на две стальные монтажные прокладки и после выверки закрепляют двумя анкерными болтами.

Приколонная стойка фахверка металлическая и она приваривается к колонне. Выполняется из коробчатого сечения.

Фундамент под стойку не устраивается.

Части колонн, имеющие двутавровое сечение, изготовляются из стали марок ВС3кп2, ВСт3пс6; имеющие коробчатое сечение – из стали марок 09Г2С9.

Схема торцевого фахверка 1-1

Схема продольного фахверка 2-2

Шарнирное соединение фахверка с покрытием

Крепление железобетонного фахверка к фундаменту

Крепление стального фахверка к фундаменту

Новый сервис - Строительные калькуляторы online

Фахверк: общее понятие и внешний вид

Знаменитые фахверковые дома являются визитной карточкой европейских городов с развитым средневековым строительством. Выразительная наружность таких домов – вертикальные столбы и наклонные балки из дерева с контрастным заполнением стен – ассоциируются прежде всего с улицами Германии, Австрии, Швейцарии. Вся Европа, от Британии до Польши, возводила фахверковые конструкции с X века, а своего расцвета стиль достиг в XVI-XVIII вв.

В переводе с немецкого Fachwerk означает «решетчатая конструкция», «каркас», «ферма» в контексте строительного конструктивного элемента. Некоторые считают, что существовал инженер Фахверк, который придумал отдельный стиль архитектуры и разработал технологию постройки фахверковых зданий, однако это не так. Название связано только с особой конструкцией строения, при которой основой выступают каркасы из деревянных брусьев толстого сечения, а стены заполнены природными материалами (камнем, кирпичом, глиной, а иногда даже строительным мусором).

Элементы фахверка

Если вас интересует, из чего состоит конструкция фахверкового дома, предлагаем краткий ликбез по основным элементам.

Цоколь – нижняя часть внешней стены сооружения, которая располагается на фундаменте.
Нижняя обвязка – цельные горизонтальные балки, установленные на фундамент или цоколь по периметру здания.
Колонна фахверка являет собой вертикальную стойку, не несущую основную нагрузку от перекрытий, а лишь укрепляющую стеновые ограждения в торцах пролетов. Колонны фахверка ставят на нижнюю обвязку с целью укрепления стен, связки горизонтальных конструкций между собой, усиления общей жесткости каркаса, противостояния динамическим нагрузкам и ветрам. Иногда колонны называют стойками фахверка.
Междуэтажная обвязка – соединенные по периметру балки по принципу нижней обвязки, только между этажами. Это своеобразный базис для установки межэтажных перекрытий, чтобы каждый уровень дома превратился в отдельный прочный блок.
Ригель фахверка – горизонтальная перемычка, обеспечивающая прочность каркасного дома. Несет и функциональное, и декоративное значение, поскольку эстетика фахверковых строений предполагает подчеркивание каркаса. Нижние ригельные балки располагаются между основными стойками и служат их основанием. Поперечные ригели гарантируют жесткость каркаса и служат базой для фиксации ячеек, пространство которых будет заполнено, а также поддерживают потолочные перекрытия. Когда дело доходит до формирования крыши, именно к ригелям фахверка прикрепляют стропила.
Фронтон – треугольная верхняя часть фасада, ограниченная по бокам двускатной крышей – формируется из панелей, которые монтируются на торцевые стены верхнего этажа.
Боковые стены состоят из стропильных ферм (конструкций из балок чердачного перекрытия и стропил).
Раскосами фахверковой стены называют диагональные элементы, поставленные вертикально между подвязками, а подкосами – наклонные детали, расположенные в стенной плоскости, связывающие своими концами обвязку и стойку.
Выделяют такие разновидности декоративно-конструктивных элементов фахверка, как андреевский крест, швабская женщина, ман и его разновидности – малый ман, полуман, угловой, вильдерман. Иногда используют резьбу для придания конструкции эстетичного вида.

Размеры каркасных элементов

Чтобы рассчитать конструкцию каркаса из массива сосны, необходимо учитывать ряд правил:

Максимальные размеры между трехметровыми стойками не должны превышать двух метров (сечение бруса составляет 150х150 мм), а также полутора метров при сечении бруса 150х100 или 200х75. Расстояние между стойками фахверка более двух метров делать недопустимо.
Максимальный пролет стропил составляет один метр (спаренные стропила с вкладышем 150х50х150).
Раскосы являют собой брусья с размерами сечения 150х50 мм и укладываются под каждую стропилу.
Центральная колонна фахверка 150х150 мм ставится в центре помещения для усиления нижнего прогона на отметке +3,000.
Обрешетка перекрытия выполняется из бруса 50х50 мм с расстоянием не более 270 мм.

Плюсы и минусы фахверковых домов

У стильных и устойчивых фахверков число преимуществ превосходит количество недостатков. Разберем по порядку, какие плюсы присущи домам, построенным по средневековой технологии.

Из минусов фахверков выделим общие, которые сопутствуют всем каркасным постройкам. Во-первых, элементы из дерева теоретически могут загореться, покрыться грибком и плесенью. Практика показывает, что даже с учетом современной обработки древесины опасность сохраняется, а процедуру необходимо периодически повторять. Каркасные дома со своей повышенной герметичностью нуждаются в принудительной вентиляции. Все эти моменты должны быть предусмотрены на стадии проектирования.

Если вас смущает дороговизна возведения каркасного дома по традиционной технологии, можете рассмотреть вариант с декоративной имитацией “под фахверк”, когда на готовую стенную штукатурку накладывают деревянные планки. Также популярны остекленные каркасные фахверки, в основе которых заложены кленовые балки из клееного бруса, а стены заполнены многослойными стеклопакетами. Последний вариант — это не классический фахверк, а, скорее, авангардный домик-шале.

И, наконец, главный недостаток, который является локальным — в нашей стране очень мало специалистов, способных возводить европейские фахверкхаусы по старинным технологиям. В основном, это энтузиасты, по крупицам собирающие информацию на различных языках, систематизирующие знания и закрепляющие их на практике на своем участке. Компании, предоставляющие услуги по возведению фахверковых домов, должны обладать солидным портфолио и многолетним опытом в сфере строительства.

Что такое фахверковые колонны (стойки)?

Фахверковые колонны (стойки) - это колонны (стойки) не несущие основную нагрузку от конструкции перекрытия.

Такие колонны (стойки) устанавливают в торцах пролётов для укрепления стеновых ограждений, для связи горизонтальных конструкций, для противостояния ветровой или динамической нагрузкам, чтобы усилить общую жёсткость постройки.

Фахверковые колонны (стойки)для производственных помещений бывают как железобетонные, так и из профилей проката.

В домах построенных в стиле Фахверк такие колонны (стойки) делают из деревянного бруса.

Фахверковые колонны - предназначены для восприятия нагрузок от стен и ветра. Не являются несущими элементами каркаса. Обычно, фахверковые колонны располагаются в торцевой части здания между несущими колоннами, но есть варианты их размещения и с боков, например, когда расстояние между несущими элементами 12 метров, а стеновые плиты по 6 метров. В этом случае, между несущими стойками устанавливаются по проекту фахверковые колонны, которые скрепляются с несущими элементами с помощью фахверковых связей.

Фахверковые колонны, устанавливаются на фундаментное основание и бетонируются. Создается жесткая заделка. К элементам перекрытий, такие колонны крепятся шарнирно.

На фото ниже, два варианта расположения фахверковых колонн в торцах:

При железобетонном строительстве, фахверковые колонны используют либо из того же железобетона, либо из металла, в виде двутавров и швеллеров. При строительстве их металлопроката, используют только металлические фахверковые колонны. Связи между фахверковыми колоннами - всегда металлические.

Также, такие элементы изготавливаются и из дерева, особенно в частном домостроении. В таком строительстве, используется фахверк, который выступает в виде несущего элемента, представляющего собой жесткую плоскость из вертикальных, горизонтальных и наклонных балок.

Колонны фахверков - это один из элементов строительной конструкции, предназначенный для придания зданию жесткости, но по сути не несущий основную нагрузку.

Фахверковые колонны устанавливаются не в каждом сооружении, а только там, где есть пролеты, которые нуждаются в укреплении. В современной архитектуре стойки применяются при возведении крупных промышленных зданий, торговых домов, складов, крупных жилых комплексах - всех тех сооружений, которые имеет большую площадь. В таких помещениях на стены и фундамент оказывается значительная нагрузка, им свойственна шаткость и ненадежность. Колонны факверхов и нужны для того, чтобы устранить эту проблему.

В современных зданиях - жилых домах или общественных местах, колонны фахверков маскируются и выглядят незаметно, располагаются в угловых комнатах или на балконах. В старину стойки нередко выступали наружу и украшались при помощи лепки.

Пример старого здания с выступающими наружу колоннами фахверков:

Пример промышленного здания с наличием железобетонных факверковых колонн:

Что такое фахверк металлоконструкции – конструктивные особенности и установка

Металлокаркас в качестве несущего каркаса является прочным и устойчивым остовом сооружения. Эта конструкция из линейных элементов называется металлическим фахверком. Каркас из металла бывает полным и неполным. В первом случае он воспринимает собственный вес здания и все действующие нагрузки, а во втором — усиливает основной каркас.

Особенности разновидностей

Неполный металлокаркас делается без колонн у наружных стен, а колонны входят в систему основного каркаса. На полный несущий фахверк из металла воздействует вес стен и ветровые нагрузки от них, а также другие вертикальные и горизонтальные нагрузки. И на несущий, и на вспомогательный металлокаркас крепят дверные и оконные проемы, профлист, сэндвич-панели. Для безопасных работ и эксплуатации здания потребуется профессиональный расчет и монтаж металлического каркаса.

Понятие «фахверк» пришло с немецкого языка, именно в Германии зародилась фахверковая технология строительства каркасников. В переводе на русский fachwerk означает решетчатая конструкция или ферма. Более всего востребован фахверк металлический при строительстве промышленных объектов. Строительные фахверк металлоконструкции считаются самыми прочными, надежными и долговечными.

Конструкция, классификация и преимущества фахверкового каркаса

Конструктивно фахверк из металла состоит из пространственной секции, в основе которой находятся металлические балки, размещенные под углами. У фахверка металлоконструкции делятся на горизонтальные элементы (ригели) и вертикальные (стойки из профилей или прокатного швеллера). Фахверковый каркас классифицируют в зависимости от места расположения следующим образом:

торцевой;
продольный;
фахверковые металлоконструкции перегородок и внутренних стен.

Вот что говорят специалисты по поводу плюсов материала:

Широкие возможности на этапе проектирования и стройки — фахверк из металла обладает значительным разнообразием форм.
Надежность металлического фахверка не имеет альтернатив.
Когда из элементов составляют систему, ее геометрия неизменяема. Это дополнительный плюс к прочности и возможность организации большого открытого пространства.
Фахверковые металлоконструкции относительно легко устанавливать. Стальной каркас просто соединяется болтами между собой.
Для сооружения заводских цехов, ангаров, торговых и выставочных павильонов трудно подобрать аналог в качестве основы. Также монтаж металлического фахверка незаменим для зданий, в которых планируют задействовать мостовые краны. И даже для жилых домов металлоконструкции часто выбирают в качестве основы.

Технология каркасной металлоконструкции для жилого дома

Хотя традиционный немецкий фахверк проглядывает с наружной стороны дома в виде контрастных деревянных балок и столбов, металлический каркас предпочитают скрывать в стене. Во-первых, по эстетическим соображениям, а во-вторых, это решает ряд проблем:

когда наружные стены выносятся за стойки, проще проходит остекление;
конструкция стены упрощается;
панелей требуется меньше;
фахверк из металла таким образом защищен от влажности, плохой погоды и других внешних факторов.

Есть также общие факторы, благодаря которым строители предпочитают фахверковые металлоконструкции:

Если приобрести готовые секции, на площадке не останется отходов от обрезки;
Договорившись о дате доставки, ориентируясь на начало строительства, не придется организовывать место для хранения материалов.
Расширить дом на металлическом каркасе реально, конструкция перемычек позволяет «открывать» стены для расширения. Предварительно лучше проконсультироваться с архитектором или строителем, чтобы не нарушить структурную целостность сооружения).
Термиты и опасность быстрого возгорания для металлических фахверков не страшны, однако при мощном воздействии огня стойки поплавятся и деформируются, — даже металл не является гарантией целостности здания при сильном пожаре.
Каркас из металла не мешает телефонному, радио- и ТВ-сигналу, а также не подвержен высокому риску удара молнией. Хотя такие слухи встречаются среди людей, на практике фахверк из металла не отличается от деревянного по этим параметрам.

Установка фахверковой конструкции из металла

Сам процесс монтажа начинается с установки стоек. Элементы из профильных труб фиксируют черными болтами. Для упрощения сборки и экономии бюджета на детали устанавливают полиспасты с блоками, а потом с помощью монтажной лестницы соединяют руками. Можно арендовать легкий или самоходный кран для этих целей.

После того как стойки расположены на фундаменте, верхнюю часть опоры закрепляют фасонными листовыми пластинами к связевой ферме, соединяют болтами. Для монтажа металлического фахверка понадобится пара работников.

Когда колонны установлены, переходят к распоркам и ригелям. Из дополнительного оборудования на данном этапе подключают гидроподъемные передвижные подмостки или закрепляют лестницы.

Если стены делаются из асбестоцементных плит или профлистов, приваривают на поперечные балки крючья (кляммеры) из металла. Это ускорит монтаж панелей на металлический фахверк и усилит общее качество сборки.

Не лишним будет напомнить о технике безопасности при монтаже металлического фахверка. Первое и важнейшее правило ТБ — это наличие допуска специалистов к выполнению высотных работ. Также важно обеспечить работников обувью и спецодеждой, касками, страховкой. При работе с кранами понадобится опыт привязывания подъемных строп к тяжелым ригелям и стойкам.

Фахверковые колонны металлические: характеристики и состав

Фахверковые колонны, это то же самое, что и обычные стойки, но они не входят в число несущих основную нагрузку всей конструкции, служащей для перекрывания. Подобные стоечные устройства обычно устанавливаются в торцовых участках пролетов в качестве опорного крепежа стенового ограждения. В виде связующих элементов конструкции горизонтального расположения используются они в качестве устойчивого построения, противостоящего сильным ветрам, и другим динамическим нагрузкам. Необходимы для усиления жесткости сооружения.

Назначение фахверковой колонны

Колонны или фахверковые стойки имеют свое предназначение, в качестве производственного помещения могут иметь несколько направлений, это железобетонные, а также состоящий из профилей. В небольших зданиях в современном Фахверквом стиле подобные колонны изготавливают из деревянных брусков. Предназначаются они для воспринимания нагружения, исходящих от стен. В самой торцевой стороны промеж несущих колонн. Данные колонны размещаются с боковой части всей этой указанной конструкции.

Расстояние между всеми несущими деталями составляет примерно 12 метров, а стеновые железобетонные плиты обычно устанавливаются на расстоянии 6 метров. И именно между данными несущими монтируются фахверковые колонны согласно заранее заполненного проекта. Они же дополнительно скрепляются с несущими компонентами при помощи фахверковой связующих деталей.

Установка и характеристики

Данные колонны при строении в обязательном порядке устанавливаются на фундамент, и после их монтажа бетонируются. И здесь разрабатывается заделка в жестком варианте. К компонентам перекрытий, подобные колонны закрепляются при помощи шарнирного крепежа. При уникальном строительстве при помощи железобетонного построения, колонны используются в качестве тех самых железобетонных материалов, возможно применять качественный металлический материал, в виде двутавровых конструкций, а также швеллеров. При построении объекта из металлоконструкций, применяются только металлические виды фахверковых колонн. Тут же стоит отметить, что связующие между фахверковых колонн могут быть только металлическими.

К тому же подобные конструкции создаются из деревянных конструкций, частенько используются в строительстве загородных домов. В данном же построении, применяется фахверк, выступающий в качестве основного несущего компонента, который представлен в виде жестких плоскостей, изготовленных из вертикальных, наклонных, горизонтальных балок. Такие колонны используются в торцевые стороны стоечных оборудований, в том числе и в продольных стенах одноэтажного промышленного здания, имеющего несущие, возможно и не несущие стеновые конструкции из железобетонных панелей размером 6 или же 12 метров, также используются кирпичные несущие стеновые конструкции. Во внутренней части между панельных стен находится небольшой зазор размеров в 30 мм, относительно к наружной части стоек. Фахверковые стойки высотой от 4.2 и до 18 метров.

Основные характеристики колонн

Указанные стойки обычно предназначаются для крепежа стеновой конструкции.
Именно на них ложится вся основная нагрузка стеновых конструкционных сооружений, а также устойчив при ветровых нагрузках.
Бывают как в железобетонном, так и в стальном варианте.
Обычная привязка торцевой части стойки оказывается на нулевом уровне, так как привязка стоек фахверка может определиться только привязанным основанием каркасных колонн.
Практически все железобетонные стойки наделены сечением от 300*300 и до 400*600 мм.
Стойки общего кольцевого сечения наделены диаметров в 300 мм.
Конструктивные колонны могли иметь постоянное сечение, а также переменное.

Верхняя часть подобных колонн находится в небольшом проеме, расположенный промеж торцевых стеновых конструкций, а также пристроенных балок перекрытия, где крепится к очередному пояску балок при помощи установочных, крепежных элементов. Нижняя часть стоек обычно закрепляется к фундаментному построению, при помощи шарнирного крепежа. Именно поэтому в верхней части фундаментного сооружения монтируется только строго по определенным осевым частям и по одному уровню металлический лист из надежной и устойчивой стали.

Установка производится при помощи болтов, а также цементного раствора. Стойка более свободно устанавливается на данный лист, в том числе используя сварочный аппарат приваривается к конструкции дополнительные закладные элементы. Все данные стойки армируются специальными сварными металлоконструкциями, изготовленных при помощи сварных каркасов. Разрабатываются из бетонной смеси модели М 200-М 400.

Состав металлической колонны

Арматура в данном деле является рабочим вариантом, который также изготовлен из горячекатаного стального материала из периодического профильного материала класса А-3. Металлические стойки торцевой колонны исполняются из нескольких сварных двутавров, которые имеют высоту в 0.5 метров, а также ширину полочек от 0.4 и до 0.55 метров. Согласно общим схематическим данным, то именно здесь предусматривается шарнирная опора, находящаяся в нижней части на самом фундаментном построении.

На верхней части установлены в торцах построенний ветровые балки, в том числе фермы. Ветровые конструкции монтируются в самих пролетах, где дополнительно используются мостовые краны в качестве опор, на одном уровне с крановыми путями применяются ремонтные строительные площадки. Ветровые виды ферм монтируются на верхней части в любых бескрановых пролетных участках в виде основных промежуточных опорных сооружений на расстоянии от 10 и до 12 метров по основной высоте построения.

Монтаж колонн:

Отрицательные стороны

Оголовки стоек находятся практически на одном уровне, что и сами оголовки всех основных колонн. Примерно 15 см отделяет их от пояса стропильных ферм. В определенной высоте стропильной конструкции фахверковые стойки могут быть наращенные при помощи сварных двутавров, высота которых составляет около 0.25 метров. Данные недостатки не могут доходить на 0.1 и 0.3 метров, доходящего до подкровельного настильного сооружения. И только в пределах одной высоты парапетов могут продолжиться насаживания из прокатных углов. Полочка углов насадок заносится в вертикальный шов, расположенный промеж парапетных панелей.

Благодаря чему, конструкции, расположенные с торцевой части, могут продолжить высоту основных торцевых стеновых сооружений, и неспособны пересечься с перекрытиями. Верхние части, идущие к любой стропильной ферме при помощи шарнирных креплений, были установлены при помощи изогнутой платины, то есть листового шарнира. Данный шарнир предоставляет возможность выдавать некоторые ветровые нагружения на основание, в дальнейшем устраняет все вертикальные покрывочные сооружения. Нижняя часть находятся на небольшой отметке в 0.150 метров.

Они устанавливаются на двух металлических монтажных прокладках и только после выверки крепятся несколькими анкерным болтиками. Фундаментное строение под данное устройство не устанавливается. Некоторые части данного элемента, имеют двутавровое сечение, разрабатываются и стального материала модели ВС3кп2, ВСт3пс6, которые также имеют коробчатый вид сечения из стального материала модели 09Г2С9.

Читайте также: