Стальные колонны постоянного сечения
Обновлено: 28.04.2024
По положению в здании колонны подразделяются на крайние и средние.
К крайним колоннам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения.
Для производственных зданий пролетного типа разработаны типовые колонны сплошного прямоугольного сечения (одноветвевые) и сквозного прямоугольного сечения (двухветвевые).
Колонны сплошного прямоугольного поперечного сечения подразделяют на типы :
- К – для каркасов зданий без мостовых кранов;
- КК – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими опорными кранами;
- ККП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими кранами, с проходами в уровне крановых путей.
Колонны сквозного сечения подразделяют на типы :
- КД – для каркасов зданий, оборудованных электрическими опорными кранами;
- КДП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами, с проходами в уровне крановых путей.
Колонны предназначены для применения в зданиях :
- расположенных в I–IV географических районах по скоростному напору ветра и по весу снегового покрова;
- с неагрессивной, слабо; и среднеагрессивной газовой средой;
- отапливаемых – без ограничения расчетной зимней температуры наружного воздуха;
- неотапливаемых – при расчетной зимней температуре не ниже –40°С;
- в сейсмических районах (в зданиях с расчетной сейсмичностью 7; 8 или 9 баллов).
Для зданий с железобетонными подстропильными конструкциями высота колонн принята на 600 мм меньше, чем для зданий, в которых применяются только стропильные конструкции.
Колонны рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса покрытия, фонарей, коммуникаций, навесных стен, собственного веса, от снега, подвесных и мостовых опорных кранов, а также на горизонтальные (ветровые, сейсмические и температурные) воздействия.
Колонны спроектированы из тяжелого бетона классов В15–В40.
Основная рабочая продольная арматура в колоннах без предварительного напряжения – стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А III.
Все колонны предназначены для применения в случаях, когда верх фундамента имеет отметку – 0,150.
Во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах – на уровне швов стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания продольных связей устраивают закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре.
Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами.
Бетон под ними усиливается косвенными армированными сетками.
При стальных фермах и подкрановых балках опорные закладные элементы несколько видоизменяются – лист усиливается плитой, рассчитанной на сосредоточенное давление опорных ребер, и меняется расстановка анкерных болтов.
Стальные подстропильные фермы крепятся к стальным надопорным стойкам.
Длину колонн подбирают с учетом высоты цеха и глубины заделки фундамента.
Железобетонные колонны для здания высотой 10,8 – 14,4 м без опорных кранов:
а – крайнего ряда; б – среднего ряда
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус - 0,900 м.
Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
Все колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение.
Железобетонные колонны для зданий высотой 8,4 – 14,4 м, оборудованных опорными кранами:
Шаг колонн составляет 6 и 12 м.
Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок.
Они рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м 2 мостовых кранов и ветра.
Для колонн наружных рядов с шагом 6 м принята нулевая привязка, при шаге 12 м привязка равна 250 мм.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку минус 0,150.
Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой) части.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,000 м.
Железобетонные двухветвевые колонны:
а – колонна крайнего ряда; б – колонна среднего ряда
Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м.
Шаг стропильных конструкций 6 и 12 м.
Для крайних колонн при шаге 6 м; Н ≤ 14,4 м; Q ≤ 30 т принята нулевая привязка, в остальных случаях 250 мм.
Подкрановая часть колонн двухветвевая.
Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5–3 м.
Отметка головки кранового рельса рассчитана, исходя из высоты кранового рельса (с прокладкой) 150 мм и высоты подкрановых балок.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,05м.
Железобетонные двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей
Колонны применяются в случае необходимости устройства проходов для постоянного наблюдения за состоянием крановых путей при высоте здания до 14,4 м, пролете до 36 м, шаге по крайним колоннам 6 или 12 м, по средним колоннам - 12 м, грузоподъёмности опорных кранов до 30 т.
Привязка наружной грани крайних колонн к оси 500 мм, оси кранов к оси здания – 1000мм.
Для проходов в шейке колонны устроены лазы размером 400*2200 мм.
Колонна формуется из бетона марки 300-400.
Ветви ствола и шейки армируются сварными каркасами; подкрановый, промежуточные и нижний ригели – вязаной арматурой, собираемой из отдельных стержней.
Колонны снабжены закладными элементами для распалубки и крепления инвентарных монтажных приспособлений, опирания железобетонных или стальных подкрановых балок и стропильных конструкций, опирания и навески стеновых панелей и крепления стальных связей.
Двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей
Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
Применяют в зданиях высотой более 10,8 м.
Колонны разработаны для применения в одноэтажных зданиях с пролётами 18, 24 и 30 м, высотой от 10,8 до 18 м включительно с фанарями и без фонарей, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъёмностью 10, 20/5, 30/5 и 50/10 тонн среднего и тяжёлого режима работы.
При шаге стропильных конструкций 6 м крайние колонны устанавливают подстропильные фермы.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м 2. , от стен, мостовых кранов и ветра.
Для крайних колонн при шаге 6 м; Н≤14,4 м; Q≤30 т принята нулевая привязка, в остальных случаях 250 мм.
Подкрановая часть колонн двухветвевая. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5-3м.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку - 0,150.
Отметка головки кранового рельса получена исходя из высоты кранового рельса (с прокладкой) 150 мм и высоты подкрановых балок.
Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединёнными распорками.
Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное сечение.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -1,05 м, -0,35 м.
В двухветвевых колоннах нижняя распорка высотой 0,2 м, заводимая в стакан, имеет отверстия 0,2*0,2 м, используемые при бетонировании стыка.
При дальнейшем совершенствовании конструкции представляется целесообразным нижнюю распорку опустить на дно стакана для лучшей заделки и удобства бетонирования стыка.
Арматура колонн вязаная или в виде сварных каркасов
Колонны, устанавливаемые в средних продольных рядах у торцевых стен, снабжаются дополнительными закладными деталями для крепления приколонных стоек фахверка, а колонны, устанавливаемые в местах расположения вертикальных продольных связей каркаса, - закладными деталями для крепления связей.
Колонны изготовляются из бетона марок М 300, М 400. Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
По сравнению с колоннами прямоугольного сечения двухветвевые колонны имеют повышенную жёсткость, но они более трудоёмки в изготовлении.
Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
Колонны предназначены для одноэтажных однопролётных и многопролётных зданий с пролётами 18 и 24 м, высотой от 8,4 до 10,8 м с фонарями и без фонарей, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъёмностью 10-20 тонн среднего и тяжёлого режимов работы.
Шаг колонн 6 и 12 м.
Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 700 даН/м 2. мостовых кранов и ветра.
При опирании на колонны стальных подкрановых балок и стропильных ферм применяются усиленные закладные опорные детали, обеспечивающие лучшее распределение сосредеточенных нагрузок от стальных конструкций.
Колонны внутренних и наружных рядов, устанавливаемые в местах расположения вертикальных связей, должны иметь закладные детали для крепления связей, а расположенные у торцевых стен должны иметь дополнительные закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -1,000 м.
Колонны армированы вязаными каркасами.
Колонны изготовляются из бетона марок М 200, М 300.
Рабочая арматура стержневая из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов
Колонны разработаны для одноэтажных зданий без мостовых кранов с пролётами от 6 до 36 м, с фонарями и без фонарей, при высоте от уровня чистого пола до низа стропильной конструкции от 3,6 до 9,6 м.
Шаг крайних колонн только 6 м, средних 6 и 12 м в соответствии с унифицированными габаритными схемами.
Колонны могут применяться для однопролётных и многопролётных зданий с наружным и внутренним водоотводом.
В зданиях допускается применение подвесного транспорта грузоподъёмностью до 5 тонн.
Колонны не имеют консолей.
Колонны рассчитаны на нагрузки от покрытия до 520 даН/м 2.
Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
В колоннах, примыкающих к торцевым стенам, должны быть предусмотрены со стороны стен закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,900 м.
Колонны армированы сварными каркасами.
Кроме того, верхний конец колонны имеет косвенную арматуру в виде горизонтально расположенных плоских стальных стенок.
Колонны изготовляют из бетона марок М 200-М 400.
Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов
Цилиндрические колонны из центрифугированного железобетона
Колонны из центрифугированного железобетона применяются в настоящее время в экспериментальном порядке для зданий без опорных кранов и с кранами грузоподъёмностью до 30 т.
Их внедрение позволяет по предварительным расчётам уменьшить расход бетона на 30-50% и стали – на 20-30% за счёт эффективности кольцевого сечения в статическом отношении и повышения прочности центрифугированного бетона в 1,5-2 раза по сравнению с вибрированным.
Типовое сопряжение железобетонных балок и стропильных ферм с колоннами на стальных прокладных листах, закрепляемых анкерными болтами, связано с изготовлением сложных заклодных деталей, требующих токарной обработки.
Конец крюка, заводимый в колонну, предварительно смазывается цементным раствором или клеящей мастикой.
Паз панели заполняется цементным раствором.
К стальным элементам каркаса крюк приваривается.
Колонны кольцевого сечения целесообразно устанавливать в производственных зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола до низа несущих конструкций от 3,6 до 14,4 м.
Пролёты 12, 18, 24 и 30 метров. Шаг колонн 6 и 12 метров.
Наружные диаметры колонн – от 300 мм до 1000 мм (через 100 мм), толщина стенок – 50-1000 мм, масса колонн – от 1,2 до 9 т.
Центрифугированные колонны
В колоннах кольцевого сечения головки выполняют в виде колец из полосовой стали.
Колонны заделывают на глубину 450 мм при диаметре их 300 мм и 1050 мм – при больших диаметрах.
В связи с особенностями конструкций привязка крайней колонны равна радиусу цилиндра.
При ж/б подстропильных фермах оголовок снижается на 600 мм.
При шаге крайних колонн 12м. подкрановая консоль опускается на 400мм.
Колонны кольцевого сечения можно применять в зданиях с мостовыми кранами и без них.
Новый сервис - Строительные калькуляторы online
Стальные колонны в промышленных зданиях
При технико-экономической целесообразности стальные колонны могут применяться в бескрановых зданиях и в зданиях, оборудованных кранами любой грузоподъёмности, при различных вариантах поперечного сечения пролёта.
Проходы вдоль крановых путей шириной у колонны 0,5 м, необходимые в зданиях и при кранах тяжёлого режима работы, обеспечиваются за счёт смещения шейки средней колонны с разбивочной оси.
Сечение стальных колонн может быть в виде одного профиля или составное – в виде двух профилей, соединённых решёткой.
В зданиях высотой до 8,4 м, бескрановых или с подвесными кранами, применяются стальные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм.
В колоннах зданий высотой 8,4 и 9,6 м, оборудованных опорными кранами грузоподъёмностью до 20 т, высота стенки сварных двутавров принимается 630 мм.
Подкрановая балка опирается на приваренную к колонне консоль из двутавра той же высоты. Эти колонны могут выполняться и из широкополочных двутавров, поставляемых промышленностью.
Двухветвевая ступенчатая колонна состоит из двух раздельно маркируемых частей : нижней (подкрановой) решётчатой и верхней (надкрановой) – из сварного двутавра.
Соединение этих частей осуществляется в зависимости от общей длины колонны заводской или монтажной сваркой.
В зданиях высотой более 18 м при кранах грузоподъёмностью от 75 т и при кранах, расположенных в двух уровнях, применяются аналогичные колонны индивидуального проектирования.
Стальные колонны в виде одного профиля и составные
По типам сечения ветвей подкрановая часть колонны выполняется в трёх вариантах :
- При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллеров и двутавра;
- При ширине сечения 400-600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;
- При ширине сечения более – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая - из сварного двутавра.
Надкрановая часть колонны – сварной двутавр с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.
Подкрановая часть колонны переходит в базу, непосредственно опирающуюся на бетонный фундамент.
База состоит из опорной плиты и траверс, на которые ложатся плитки с анкерными болтами, утоплёнными в бетон.
В связевых колоннах опорная плита дополнительно приваривается к коротышам из швеллеров, заделанных в фундамент.
Решётка подкрановой части колонны двухплоскостная, из прокатных уголков.
Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решётчатая часть усиливается диафрагмами, расположенными не реже, чем через четыре раскоса по высоте.
В решётчатой части колонны крайнего ряда, в уровне крепления опорных консолей яруса стеновых панелей, вваривается балка из прокатного двутавра, соединяющего наружную и подкрановую ветви.
Решётчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей её ветви с надкрановой частью.
Надкрановая часть колонны завершается оголовком, усиленным дополнительными рёбрами и накладками.
Дополнительные рёбра и накладки расположены в плоскости опорных рёбер стропильных и подстропильных ферм.
Сварка двутавров из трёх листов для основных сечений колонны выполняется в заводских условиях сварными автоматами.
Сварка других элементов выполняется в основном при посредстве сварных сварочных полуавтоматов.
Ручная сварка применяется в узлах, монтируемых на строительной площадке.
Гнутые швеллеры для наружных ветвей колонны изготавливаются на гибочных прессах в заводских условиях.
В базе, подкрановой опоре и оголовке – местах передачи значительных сосредоточенных нагрузок вертикальные элементы своим сечением должны плотно примыкать к опорным плитам. В этих целях кромки отдельных монтируемых листов пристрагиваются, а сечение ветвей фрезеруется.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,6 м, -0,9 м.
Колонны монтируются овтокранами или посредстве фиксирующих их положение кондукторов.
Точность установки проверяется геодезическими инструментами.
Базы колонн накрываются бетоном при устройстве подстилающего слоя под поле.
Проектирование металлических колонн
Металлические колонны промышленных и гражданских зданий
Стальные колонны являются несущими элементами металлического каркаса здания, воспринимающие основные нагрузки на здание или сооружение. Стальная колонна состоит из базы, оголовка и стержня колонны.
2. Оголовок колонны;
3. Сечение колонны.
РАСЧЕТ КОЛОНН
Проектирование колонн начинают с расчетов. Могут работать как центрально-сжатые стержни, а могут как сжато-изгибаемые элементы. Смотрите соответствующие страницы сайта:
Далее разрабатывают схему расположения колонн. Это может быть схема раздела КМ или КМД. Если объект простой, то это может быть схема в разделе АС.
ЧЕРТЕЖИ
Образец оформления схемы расположения колонн смотрим на странице:
Если мы делаем раздел КМ (Конструкции металлические), то можно ограничиться схемой расположения колонн и узлами. Узлы для схемы КМ смотрите на страницах с колоннами (Список ниже). Но если мы делаем КМД (Конструкции металлические деталировочные), то придется еще и отправочный марки разрабатывать. Без чертежей колонн тут не обойдешься, а так как колонны бывают разные, разложим их по категориям:
2. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — одноветвевые сквозного сечения.
3. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — одноветвевые с консолью для мостовых кранов.
4. ЧЕРТЕЖИ — Колонны — двухветвевые.
Ниже представлена информация для общего развития.
Классификация колонн
Колонны постоянного сечения применяют при отсутствии мостовых кранов большой грузоподъемности и высотой до 9 метров.
Колонны переменного сечения более экономичны, чем колонны постоянного сечения. Используются при наличии мостовых кранов небольшой грузоподъемности (до 50 тн.)
Колонны с ветвями (двухветвевые, трехветвевые и т.д.) используются при наличии кранов большой грузоподъемности (Более 50 тн.)
Характер работы колонн
Центрально — сжатые колонны
Внецентренно — сжатые колонны
Конструкция стальных колонн
Основные конструктивные элементы:
— база (место крепления колонны к фундаменту);
— стержень (средняя часть колонны);
— консоль (участок крепления подкрановой балки);
— оголовок — верхняя часть колонны;
При проектировании колонн могут быть полезными следующие типовые серии:
| № п/п | Номер | Наименование | Примечания |
| 1 | Серия 1.423.3-8 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий без мостовых опорных кранов. | Смотреть |
| 2 | Серия 1.424-2 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми кранами. | Смотреть |
| 3 | Серия 1.424-4 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий. | Смотреть |
| 4 | Серия 1.424.3-7 | Стальные колонны одноэтажных производственных зданий, оборудованных мостовыми опорными кранами. | Смотреть |
Металлические колонны одноэтажных зданий проектируют с постоянным или переменным сечением. Колонны переменного сечения имеют сплошное постоянное сечение надкрановой части, а подкрановая часть может быть сплошного или сквозного сечения.
Колонны сквозного сечения проектируют с ветвями, которые соединяются решеткой. Раздельные колонны проектируют из независимо работающих шатровой и подкрановой ветвями. Если колонны работают на центральное сжатие, при этом изгибающие моменты незначительны, то применяют колонны сплошного сечения, которые выполняют из широкополочных прокатных или сварные двутавров. При изготовлении сквозных колонн используют двутавры, швеллеры и уголки.
Рис. 1. Типы стальных колонн: а, б — постоянного сечения; в – переменного сечения; г — раздельного типа; д — сечение сплошных колонн; е — то же сквозных
В зданиях без мостовых кранов, а также здания с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 тн. высотой до 8,4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1 а, б). В зданиях высотой 10,8 … 18,0 м, с кранами грузоподъемностью до 50 тн используют унифицированные колонны, которые проектируют из двух частей: подкрановой и надкрановой (рис.1 в). Для зданий, имеющих высоту более 18 м с мостовыми кранами грузоподъемностью 75 тн. и более, стальные колонны проектируют по индивидуальным проектам. Раздельные колонны применяют в зданиях с мостовыми кранами (125 тн. и более).
Колонны крепятся к фундаменту за счет нижней части в которой предусмотрена стальная база колонны (башмак). Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, которые предусматривают в фундаментах при их изготовлении.
Стальные колонны постоянного сечения. Схемы
Колонны. Стальные колонны (рис. 67) по конструкции делят на сплошные и сквозные. Сплошная колонна состоит из одного профиля, нескольких вертикальных листов, или профилей и листов, сваренных между собой по всей высоте. Эти колонны имеют сплошное, без разрывов, поперечное сечение.
Сквозные колонны состоят из нескольких отдельных ветвей, соединенных между собой планками или решетками.
В стальных колоннах различают две основные части: стержень (ветвь) и базу (башмак). В зависимости от конструкции стержня колонны могут быть постоянного сечения, ступенчатые и раздельного типа. Колонны раздельного типа состоят из шатровых и подкрановых ветвей, соединенных между собой, но нагрузки от покрытия и кранов воспринимающих самостоятельно.
Рис. 67. Типы стальных колонн: а — постоянного сечения с консолью; б—ступенчатая; в — раздельная; 1 — стержень колонны; 2 — башмак; 3 — отверстие в колонне для прохода; 4 — шатровая ветвь колонны; 5 — подкрановая ветвь колонны; 6 — соединяющая планка
Стальной каркас применяют в зданиях с большими пролетами и значительными высотами при наличии в них тяжелых динамических нагрузок как от кранов, так и от технологического оборудования. Стальной каркас представляет собой жесткие поперечные рамы, связанные в продольном направлении связями. Стальные колонны в поперечном сечении состоят из различного сочетания прокатных профилей (швеллеров, двутавров, уголков, листов), соединенных между собой при помощи сварки.По конструктивной схеме различают стальные колонны постоянного сечения , переменного сечения , или ступенчатые, и колонны раздельные, или двухветвевые, состоящие из подкрановых стоек и шатровой ветви, поддерживающей покрытие.По конструктивному решению колонны разделяют на сплошные, состоящие из одного прокатного или сварного стержня, и сквозные, состоящие из двух ветвей, соединенных между собой решеткой.В цехах с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т при шаге колонн не более 12 м рекомендуется применять колонны постоянного сечения со сплошной стенкой. При этом нагрузки от кранов передаются на стержень колонн посредством консолей, на которые опираются подкрановые балки. Сплошные сварные колонны проектируют в виде широкополочного двутавра, сечение которого составляется из трех листов стали. Двутавровое сечение сплошной металлической колонны , как правило, проектируют из стенки листа и четырех уголков.При более значительных нагрузках применяют колонны переменного сечения или ступенчатые. При этом верхнюю надкрановую часть колонны и нижнюю подкрановую часть при ширине не менее 1,1 м проектируют сплошными, а при большей ширине подкрановой части - решетчатой. Сечение ветвей сквозных колонн рекомендуется делать из швеллеров, расположенных полками внутрь и соединенных накладками по наружным полкам швеллеров. Колонны раздельного типа применяют в цехах с тяжелой нагрузкой. Шатровую ветвь раздельных колони обычно проектируют постоянного сечения со сплошной стенкой. Ветвь колонн , поддерживающую подкрановые балки, как правило, делают из прокатного двутавра, связывая ее решеткой с шатровой ветвью. Стальные колонны снабжают башмаками, которые служат для передачи нагрузки на железобетонный фундамент. Башмаки крепят к фундаменту анкерными болтами. Башмаки и часть колонн , расположенные ниже уровня пола, должны быть обетонированы во избежание коррозии металла. При стальном каркасе, как и при железобетонном, применяют железобетонные фундаментные балки. Обвязочные балки в стальном каркасе выполняют из стали чаще одного профиля (швеллера или двутавра), усиливаемого в необходимых случаях листом. Роль связей в стальном каркасе выполняют обвязочные и подкрановые балки, фермы покрытия, а также система горизонтальных и вертикальных связей, устанавливаемых между колоннами и фермами (по верхнему и нижнему поясу).Подкрановые стальные балки могут быть сплошные и решетчатые с пролетом от 6 до 30 м. Сплошные балки имеют сечение сварного двутавра, вертикальная стенка которого усиливается ребрами жесткости. Высота сплошных подкрановых балок колеблется от 1 : 16 до 1 : 12 пролета в зависимости от грузоподъемности и режима работы крана. Решетчатые подкрановые балки выполняют в виде шпренгеля или стальной фермы высотой 2 м при пролетах до 12 м и высотой 3 м для пролетов 18 и 24 м. Стальные стропильные фермы применяют с прямолинейным верхним поясом для односкатных и плоских покрытий и с ломаным верхним поясом полигонального очертания для двускатных покрытий. Геометрические размеры и разбивка стальных стропильных ферм на панели унифицированы. Размеры панелей должны соответствовать модулю 3М. Рекомендуется применять фермы с панелями, кратными 6 м. Схему решетки трапецеидальных ферм обычно принимают треугольной с дополнительными стойками и восходящими к середине пролета опорными раскосами. Стальные фермы выполняют на заводах металлоконструкций и крепят к стальным колоннам на сварке.Высота фермы в середине пролета колеблется от 1/6 до 1/10 величины пролета. Высоту на опоре унифицируют и обычно принимают равной 3,3 м для ферм любого пролета.Все решетчатые металлические конструкции, стропильные, подстропильные, подкрановые и тормозные фермы обычно решаются методом наращивания, когда каждая ферма большего пролета получается из фермы меньшего пролета путем добавления к ней модульной панели, что позволяет широко типизировать конструктивные узлы и элементы ферм.Подстропильные фермы для удобства монтажа и более выгодного распределения усилий принимают с нисходящими опорными раскосами. Подстропильные фермы по высоте бывают равны 2,4 и 3,2 м и устанавливаются, как правило, по оси продольных рядов колонн .В настоящее время металлургическая промышленность осваивает производство более экономичных холодногнутых профилей замкнутого сечения из сталей высокой прочности, что является предпосылкой значительного расширения в ближайшие годы применения стальных конструкций в промышленном строительстве.
ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между.
Металлические колонны
При строительстве зданий из металлоконструкций базовым и одним из наиболее ответственных элементов являются колонны, ведь именно на них в результате передаются все внешние нагрузки, воздействующие на объект. Даже в процессе возведения какого-либо сооружения из металла, монтаж колонн является первоочередной задачей, следующей за подготовкой фундамента. Их тщательным образом выставляют, выравнивают, а уже после к ним закрепляются все остальные элементы каркаса: продольные и поперечные балки, перекрытия, стойки фахверка, фермы и проч. По этой причине изготовление металлических колонн является особенно ответственной задачей, в ходе выполнения которой должны предъявляться повышенных требования к качеству сварки и выполнению технических условий рабочими.
Проектирование и расчет колонн
Любую колонну, какой бы сложной она не была на первый взгляд, можно разделить на 3 основных элемента: оголовок, стержень и база.
Верхняя часть колонны. Воспринимает внешние нагрузки и передает их на стержень колонны и далее на фундамент.
Средняя часть колонны, ее рабочая зона. В случае необходимости стержень может быть усилен косынками (в местах сопряжения с оголовком и базой) и ребрами жесткости.
Место закрепления колонны к фундаменту, которое осуществляется, как правило, через анкерные болты.
Поперечное сечение колонны может иметь достаточно замысловатую форму, но в большинстве случаев проектировщики применяют:
- горячекатанный двутавр,
- профильную прямоуголную трубу,
- круглую трубу.
Конечный размер поперечного сечения подбирается после проведения расчетов на прочность. Колонны работают на сжатие, а такой тип нагружения не является экстримальным с точки зрения достяжения предела текучести и последующего номинального разрушения. Намного критичней для колонны является потеря ее устойчивости, восприимчивость к которой во многом определяется не столько ее конструкцией, сколько тем, как колонна взаимодействует с другими элементами здания (есть ли поперечные связи, стойки фахверка и др.).
Нестандартная опора колонны.
Типы колонн
По конструктиву поперечного сечения несущие колонны можно разделить на несколько типов:
Колонна постоянного сечения
Колонна состоит из единого стержня, ярковыраженной подкрановой консоли и основания. Такие колонны обычно встречаются в бескаркасных зданиях, в ангарах, складах. На них возможна установка подвесного транспортного оборудования с грузоподъемностью не более 20 тн. Могут применяться как в одно- так и в многоэтажных зданиях. Габарит сечения такой колонны не изменяется, но при этом площадь сечения может варьироваться по высоте в соответствии с расчетными усилиями.
Колонна ступенчатая
В случае, когда в здании предполагается установка кран-балки высокой грузоподъемности, от 20 тн и выше. Такая конструкция увеличивает жесткость колонны на изгиб и существенно снижает склонность к потере устойчивости. Ступенчатая колонна состоит из двух ветвей: основной несущей, на которую опираются фермы кровли помещения, и подкрановой, на которую приходится нагрузка непосредственно от кран-балки грузоподъемного оборудования.
Колонна раздельная
Такие колонны встречаются не часто и используются лишь в исключительных случаях:
- при низком расположении кранов большой грузоподъемности;
- при многоярусном расположении кранов;
- при реконструкции цехов (например, при увеличении числа пролетов).
Колонны могут воспринимать нагрузку различным образом относительно своей оси.
Центрально-сжатые колонны
Результирующие нагрузки от балок, ферм, перекрытий и др. проходят строго вдоль осевой линии колонны, что создает центральное сжатие сечения. В зданиях с таким типом нагружения колонн горизонтальные нагрузки воспринимаются дополнительными поперечными связями.
Внецентренно-сжатые колонны
Для такой колонны сжимающая результирующая сила приложена на некотором растоянии от центральной оси, что создает изгибающий момент. Дополнительно на колонну могут действовать и продольные усилия. В таких случаях колонна может иметь и несимметричное сечение для более равномерного внутрененнего распределения напряжений, что позволяет сэкономить материал и уменьшить массу изделия.
Изготовление металлических колонн на заводе СтройМонтажСервис-М
В своей практике мы имели опыт работы со всеми перечисленными выше типами колонн, причем не только в вопросах изготовления, но и проектирования. Наши инженеры всегда оценивают качества присылаемого проекта, и поэтому в случае необходимости могут дать рекомендации по конструктиву элементов колонн. Они принимают участие на всех этапах изготовления, контроллируя его процесс, ведь колонна - очень и очень ответственный элемент конструкции здания! Это позволяет нам гарантировать высокое качество нашей продукции и заставляет наших заказчиков обращаться к нам снова по вопросам как изготовления, так и монтажа металлических колонн.
Читайте также: