В одноэтажных промышленных зданиях сборные Железобетонные колонны применяют сплошные прямоугольного сечения (рис. 53, а, б) и сквозные двухветвевые (рис. 53, в). В зданиях, оборудованных мостовыми кранами, колонны имеют консоли для опирания на них подкрановых балок, на которые укладывают рельсы для передвижения крана. Унифицированные колонны имеют высоту, кратную модулю 600 мм. Проектная высота колонны (Н) исчисляется от уровня чистого пола помещения, т. е. от отметки 0, 000 до верха колонны без учета ее нижнего конца длиной 900-1350 мм, заделываемого в фундамент.
Рис. 53. Типы сборных железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий: а - для бескрановых зданий; б-крановые прямоугольного сечения; в - крановая двухветвевая для средних рядов
Часть колонны, расположенную выше консолей, называют над-крановой, ниже - подкрановой. Надкрановую часть колонны, поддерживающую элементы покрытия, называют надколонником. В двух-ветвевых колоннах надколонник выполняют из одной ветви, вследствие чего для опчрания подкрановых балок создаются уступы. Верхний торец колонны имеет стальной закладной лист с анкерными болтами для крепления несущих элементов покрытия. Стальные закладные детали предусматривают также в местах установки подкрановых балок и связей и, кроме того, в боковых плоскостях крайних колонн (для крепления стен).
Для выверки положения колонн при их монтаже предусмотрены риски в виде вертикальных канавок треугольного профиля. Их наносят на четырех гранях колонн (вверху и внизу), а также на боковых гранях консолей колонн.
Колонны изготовляют из бетона марок 200, 300 и 400, рабочую арматуру - из стали класса А-Ш.
Колонны фахверка (вспомогательного каркаса) устраивают торцовых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий при длине стеновых панелей 6 и 12 м.
Колонны рассчитывают на нагрузку от ветра и массыпанельныхстен. устанавливают колонны на самостоятельные фундаменты. Наружная грань колонн рассполагается в плоскости внутренней поверхности стен.
Колонны изготовляют из бетона марок 200--400, рабочая арматура - из стали класса А-Ш.
26. Расчёт и конструирование колонн сплошного сечения
Изгибающие моменты и поперечные силы в сечениях колонны определяют как в консольной балке, загруженной внешней нагрузкой и реакцией Re. Обычно расчётными являются 4 сечения по длине колонны.
Сечения колонн рассчитывают с учетом влияния продольного изгиба (если λ>34-12* Мmin/Mmax-необходим учёт продольного изгиба) на значение эксцентриситета продольной силы
ea-случайный эксцентриситет
ea-MAX { 20 мм
ρmin=5Nsd/(fyd*b*h) As1= As2=(ά*fcd*bw*d)/fyd * (άm,1- άn*(1-άn/2))/(1-δ)
άm,1= M sd /(ά*f cd *b w *d 2)- относительный момент δ=c/d
άn= N sd /(ά*f cd *b w *d)- относительная величина продольной силы
Колонны из плоскости поперечной рамы проверяю на устойчивость как сжатые элементы. Колонны проверяют на усилия, возникающие при транспортировке и монтаже.
Короткие консоли колонн рассчитывают на действие опорного давления от подкрановых балок
V rd , ct =*b w *d<=V rd , ct , max =0,5*b w *d*f cd *ϒ
Площадь сечения продольной арматуры консоли определяют по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%.
A s 1 =1,25*M/((f yd *(d-c 2))
Конструирование колонн:
Бетон не ниже С12/15, для сильно загруженных-С20/25
Задать вопрос
Колонны железобетонные - это один из видов ЖБИ, который служит для строительства каркасов зданий и помещений промышленного и административного, жилого и бытового назначения. При изготовлении данного вида ЖБИ проводят контроль на многих этапах и строго придерживаются требованиям указанным в ГОСТе.
Железобетонные колонны изготавливаются из тяжелого, прочного бетона и специально усиленной арматуры . Используются для опоры элементов при строительстве конструкций различных габаритов и сложностей. Основное применение колонн это сооружение каркасов для зданий вместе с прогонами, ригелями и другими элементами.
Чаще всего длину железобетонных колонн проектируют такой, чтобы она равнялась высоте двух этажей здания.
Колонны могут изготавливаться высотой 5,7 м - 17 м.
Железобетонные колонны подразделяют на типы по использованию:
К - для зданий без мостовых опорных, подвесных кранов и зданий, оборудованных подвесными кранами.
КС - при покрытии строительных конструкций с провисающим нижним поясом.
ККП - для каркасов зданий, которые оснащены мостовыми электрическими опорными кранами.
КФ - для фахверков стеновых ограждений зданий (фахверковые колонны).
КД - для каркасов зданий, которые оборудованы электрическими опорными и подвесными кранами, и зданий без кранов;
КДП - для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими опорными кранами.
КК - для каркасов зданий, оснащенных мостовыми электрическими опорными кранами.
ККС - при строительных конструкциях покрытий с провисающим нижним поясом.
КР - для каркасов зданий, которые оборудованных мостовыми ручными опорными кранами.
Характеристики колонн
Чтобы не ошибиться в выборе колонн нужно учитывать определенный ряд параметров здания: количество этажей, назначение здания, результаты геологоразведочных изысканий, условия климата в регионе, где будет происходить строительство здания или помещения и т.д. Главными характеристиками колонн являются:
Устойчивость к воздействию со стороны различных агрессивных сред
. устойчивость к сейсмической активности
. несущая способность колонны
. стойкость к морозам
. влагостойкость
Железобетонные колонны также разделяют по применению
Верхние колонны - используются в постройке верхних этажей
. Средние колонны - применяются для средних этажей
. Нижние колонны - используются для нижних этажей
. Бесстыковые колонны - применяются по высоте всего сооружения
Железобетонные колонны бывают одно-, двух- и бесконсольными
Основной характеристикой служащей для разделения колонн является длина опирающихся лотков на колонны: первая группа - колонны под лотки длина, которых составляет 6 м; вторая группа - колонны под лотки, в которых длина составляет 8 м.
Главным документом на который опираются при нанесении маркировки на колонны под лотки является - ГОСТ 23009-78 .
Основными документами, регламентирующими стандарты изготовления железобетонных колонн в РФ являются:
ГОСТ 18979-90 "Колонны железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия."
При использовании колонн железобетонных под параболические лотки, колонны делят на два типа: К - стойка-колонна, заделываемая в фундамент стаканного типа; СК - свая-колонна.
Условный пример обозначения железобетонной колонны типа СК, длина 4000 мм, ширина 200 мм и ширина наголовника 450 мм, 1-й по несущей способности колонны (под лотки длина, которых 6 м): СК 40.2.5-1 согласно ГОСТу 23899-79
Также бывает маркировка такого вида:
3КНД 3.33/20/-19/30
Цифра 3 обозначает, что колонна трехэтажная; КНД - значит, что эта колонна двухконсольная предназначена для нижних этажей; 3 - квадратное сечение 300 мм; 33 - высота типового этажа 3,3 м; 20 - подвал 2 м; 19/30 - предельная нормальная сила - для верхнего этажа она равна 190 тс, для нижнего этажа эта цифра составляет 300 тс
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
||
|
Наша компания так же занимается
Огромное количество людей при упоминании такого слова, как «колонна», сразу вспоминают античные, декоративные памятники архитектуры и здания с широкими резными колоннами, поддерживающими перекрытие. Но помимо таких архитектурных объектов, выполняющих декоративную функцию, существуют и железобетонные колонны промышленных зданий, которые выполняют опорную функцию для поддержания каркаса здания.
Особенности конструкций
Колонны, изготовленные из армированного бетонного раствора, переставляют собой вертикальные изделия, обладающие относительно небольшими габаритами формы поперечного сечения, если сравнивать с их высотой или длиной.
Такие строительные элементы применяются в основном для создания каркасов связевого или рамного типа, а также их используют в качестве опор, распределяющих нагрузку, для иных строительных элементов:
- Балки;
- Ригеля;
- Прогоны.
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:
- Данные полученные в результате генеалогических исследований;
- Погодные условия и климатический пояс, в которых будет эксплуатироваться опора;
- Высота строящегося здания или его этажность;
- 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.
Нормативная документация
К ЖБИ изделиям такого типа относятся с большой степенью ответственности и предъявляют строжайшие требования. Элементы данного типа изготавливаются в полном соответствии с стандартизованной документацией. Над ними производят огромное количество различных проверок и испытаний на прочность, надежность, жесткость и способность противостоять растрескиванию.
Все основные требования и стандарты для ЖБИ опор содержатся в следующих документах:
- ГОСТ 25628 от 1990 года регламентирует параметры колонн для возведения одноэтажных строений;
- ГОСТ 18979 от 1990 года регламентирует параметры колонн для возведения многоэтажных строений;
Обратите внимание! В данных ГОСТах сваям-колоннам присваивается такое обозначение «СК.40.2.5-1». Данное обозначение говорит о том, что длина подобных элементов составляет 0,4 м, а ширина их составляет 0,2 м.
- Серия ИИ 04-1 регламентирует параметры изделий для создания связевого каркаса;
- Серия 1.423.1-3/88 оговаривает параметры колонн, являющихся основой для сооружения одноэтажных помещений промышленного назначения;
- Серия 1.823.1-2 оговаривает характеристики изделий для сооружения конструкций сельскохозяйственного назначения.
Цена на такие изделия относится к разряду достаточно высоких и поэтому важно следить чтобы, потраченные средства были оправданы. По параметрам долговечности и прочности колоны из армированного бетона не имеют аналогов среди всего ассортимента ЖБИ изделий. Именно такие характеристики обуславливают то, что колонны становятся теми изделиями, вокруг которых и строится здание.
Из чего изготавливаются колонны
К выбору материала для изготовления таких несущих конструкций подходят с особой тщательность, ведь именно от него зависят основные показатели готового изделия. Современные элементы, изготавливаются с применением растворов марки от М300 до М600 с укрепленным каркасом, выполняемым с помощью жестких стержней и проволоки. Арматура из стали может быть напряженной или ненапряженной.
Именно такое стальное упрочнение позволит колонне обладать необходимым уровнем прочности, долговечностью и способностью претерпевать колоссальные нагрузки от плит перекрытия.
Монтаж железобетонных колонн своими руками производится в специализированные стаканы или в монолитные фундаменты. Колонные фундаменты — это изделия, выполняемые также из армированного бетона. Такие элементы обладают просто огромным запасом прочности, что позволяет им надежно удерживать изделия данного типа, исключая перемещение и наклон.
На фото — фундамент под установку
Классификация изделий
Существует несколько видов классификаций таких ЖБИ конструкций по различным признакам и особенностям готового элемента.
Виды
По виду такие конструкции делятся всего на две основные группы:
- С консолями — для сооружения зданий, возводимых при помощи мостовых кранов:
- Прямоугольные – для зданий высотой 9,6м;
- Двухветвевые – для зданий высотой более 9,6 м;
Обратите внимание! Изделие такого типа состоит из надкрановой части, на которую как раз и опирается перекрытие, и подкрановой части, которая служит опорой для балки и воспринимает нагрузку от перекрытия.
- Бесконсольные — для строительства зданий, которые производится без использования мостовых кранов.
Унифицированные размеры железобетонных колонн с консолями также разделяются в зависимости от типа поперечного сечения:
- С прямоугольным сечением – 400/400, 400/600, 400/800, 500/500, 500/600, 500/800(мм);
- С двухветвевым сечением – 400/1000, 500/1000, 500/1300, 500/1400, 500/1550, 600/1400, 600/1900, 600/2400 (мм).
По сечению
Согласно типу поперечного сечения конструкции могут быть:
- Круглые;
- Прямоугольные;
- Квадратные.
По технологии изготовления
Согласно методу, с помощью которого изготавливается, опорная конструкция может быть:
- Монолитной . Изготовление производится прямо на строительной площадке методом в опалубку, в которую заранее уложен армирующий каркас;
- Сборной . Опоры данного вида полностью изготавливаются в промышленных условиях на заводах изготовителях. Транспортировка таких изделий к участку застройки производится с помощью специализированной техники.
По положению
В зависимости от положения колонны в создаваемой железобетонной конструкции каркаса строящегося здания изделия делятся на:
- Колонны среднего ряда;
- Колонны крайнего ряда;
- Фасадные изделия.
Фасадные элементы обладают увеличенной консолью, которая и обеспечивать возможность опоры на нее фасадных покрытий. Имеющиеся в данной консоли отверстия предназначаются для проведения коммуникационных стояков.
Также существуют фасадные изделия с длинными консолями для обустройства балконов и лоджий.
Некоторые особенности расчета
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.
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 = F / Rb, где:
- A – площадь сечения изделия;
- F – сжимающая сила;
- Rb – прочность бетонного раствора на сжатие.
Пример расчет железобетонной колонны:
F= 50 тонн. обладающий прочностью на сжатие в 200 кгс/см2.
А =50000/200 = 250 см2
Сторона квадрата сечения будет равна:
А=√250= 16 см.
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.
Что учесть перед покупкой
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.
В заключение
Колонны – чрезвычайно важное, прочное и надежное изделие для сооружения заданий. Выбирая такие опоры, следует ориентироваться на данные, которые указывает ГОСТ на железобетонные колонны для промышленных зданий, сельскохозяйственных, одноэтажных и многоэтажных. Помимо данных нормативных документов, следует также опираться на расчет внецентренно сжатой железобетонной колонны, который непременно должен присутствовать в проекте.
Ну а монтаж ЖБИ опоры не составит никакого труда, главное, чтобы изделие обладало всеми заявленными характеристиками, ведь именно от них зависит прочность и надежность строения. А видео в этой статье поведает вам еще больше о таком важном для строительства элементе, как колонны из армированного бетона.
Железобетонные колонны – не просто элемент декорирования, это очень важная часть практически любого здания. Их задача – брать на себя большую часть нагрузки от любых горизонтальных элементов конструкции (пример: перекрытия, лестничные клетки , балконы).
С их помощью осуществляется монтаж навесных перекрытий, лестничных клеток, длинных прогонов горизонтальных элементов здания и т.д. И вообще, можно смело говорить о том, что любое строительство многоэтажных, одноэтажных и промышленных зданий без колонн не возможно.
Монтаж опорных колонн своими руками производится после заливки специальных стаканов или монолитных фундаментов с пазами под опорные элементы. Бетонирование специальных стаканов позволяет произвести надежное крепление колонны, гарантирующее ее устойчивость и отсутствие малейших кренов.
2 Виды железобетонных колонн
Как мы уже говорили ранее, колонны могут применяться в разных формах строительства (пример: монтаж многоэтажных или одноэтажных зданий) и выполнять разные функции (пример: усиление всего здания или навесного перекрытия). Поэтому и классификации готовых изделий будут разными, беря в расчет те или иных параметров.
2.1 Внешний вид
По внешнему виду опорные элементы делятся на консольные и бесконсольные.
Монтаж и усиление конструкций при помощи мостовых кранов с применением консольных колонн. Их можно подразделить на:
- опорные элементы с прямоугольным сечением – применяют для монтажа зданий высотой до 9,6 метров;
- двухветвевые — имеют большую опорную площадь. Согласно ГОСТ с их применением производится монтаж зданий высотой от 9,6 метров.
Стандарты ГОСТ прописывают конкретные размеры обоих типов опорных конструкций:
- опорные элементы с прямоугольным сечением: 400/400, 400/600, 400/800, 500/500, 500/600, 500/800 (мм);
- двухветвевые: 400/1000, 500/1000, 500/1300, 500/1400, 500/1550, 600/1400, 600/1900, 600/2400 (мм).
Усиление и монтаж зданий, производимый без использования мостовых кранов предусматривает применение бесконсольных колонн.
2.2 Поперечное сечение
По типу поперечного сечения колонны бывают:
- прямоугольные;
- квадратные;
- круглые.
При выборе поперечного сечения в расчет берутся нагрузочные характеристики и назначение. На пример, в виде декоративных опор для навесных перекрытий чаще используют изделия с круглым сечением.
2.3 Технология производства
Стандарты ГОСТ допускают несколько способов производства конструкций, осуществляющих усиление зданий:
- Монолитное бетонирование. Данная технология позволяет производить заливку колонн своими руками прямо на строительной площадке. Для этого предварительно устанавливается опалубка, на пример съемная пластиковая, и укладывается арматура.
- Сборные конструкции. Такие изделия производятся на заводе и транспортируются на строительную площадку. Здесь рабочие своими руками, при помощи кранов и прочей техники, производят их крепление к опорным стаканам и перекрытиям.
2.4 Место положения
Как уже говорилось ранее, колонны могут выполнять разные функции, например, опора, усиление или декорация. По функциональной нагрузке и месту положения колонны бывают:
- среднего ряда;
- крайнего ряда;
- фасадные;
- декоративные.
Декоративные колонны имеют презентабельный внешний вид и практически не несут нагрузки. Однако, декоративные функции могут быть возложены на фасадные колонны, служащие опорами для балконов или лоджий.
Монтаж и усиление перекрытий производится при помощи колонн среднего и крайнего ряда. Разница лишь в том, крепление какого количества плит предусматривает опора. Например, крайние колонны имеют один выступ для крепления балок перекрытий своими руками, а средние – два.
2.5 Покупаем железобетонные колонны
Бетонирование колонн своими руками на строительной площадке обойдется дешевле. Но если вы не профессионал и строите не одноэтажное здание – рисковать жизнью всех домочадцев не стоит.
Что же касается промышленного строительства, усиление зданий или монтаж сборных конструкций предпочитают производить с помощью готовых опорных изделий.
При приобретении готовых колонн в расчет берется следующее:
- Рабочие чертежи или типовые технологические карты (ТТК), по которым будет производиться монтаж здания.
- Высота и этажность будущей постройки.
- Форма строения, исходя из этого – предпочитаемая форма опорных элементов.
- Ширина поперечного сечения.
- Расстояние от склада до строительной площадки, на которой будет осуществляться монтаж (для определения способа и стоимости транспортировки).
Чтобы провести строительный процесс частного или многоэтажного дома, не обойтись без применения железобетона. Что такое железобетон? Бетон – это строительный материал, который обладает невысоким показателем прочности. Этот показатель может варьироваться в зависимости от способа изготовления бетона, а также марки, которая была использована для производства. Но, так или иначе, использовать бетон все еще небезопасно за счет высокого уровня хрупкости. Именно поэтому его дополнительно армируют. Для данной цели чаще всего применяется сталь или другой тип металла. Желательно, чтобы он не поддавался образованию коррозии на поверхности. На основе железобетона могут изготовляться плиты перекрытия, а также жби колонны , которые незаменимы в частном или многоэтажном домостроении. Обратите внимание, что обращаться нужно только к профессиональным компаниям по производству. Только в таком случае строительство будет безопасным. Рассмотрим основные особенности и преимущества использования железобетонных колонн, какими техническими характеристиками они обладают.
Основные плюсы применения
Применение железобетона обширное за счет большого количества положительных сторон эксплуатации. Главное преимущество – это высокий уровень жесткости и стойкости к различным нагрузкам. Современные железобетонные колонны способны выдержать большой вес плит перекрытий. Также к преимуществам таких колонн можно отнести такие факторы:
- Высокий уровень жесткости и долговечность применения. Обратите внимание, что такие колонны на основе железобетона можно использовать более, чем 100 лет. Стоит отметить, что уровень прочности не уменьшается со сроком эксплуатации. Именно поэтому здание можно будет эксплуатировать безопасно долгое время;
- Стойкость к огню. Два основных материала изготовления – это бетон и сталь. Данные материалы не подвергаются процессу горения, что также положительно влияет на эксплуатацию дома и безопасность проживания в нем;
- Статические и динамические нагрузки никак не влияют на применение железобетонных колонн. Даже сильная вибрация земли не будет способствовать разрушению или деформации современных колонн данного типа.
Но также стоит отметить некоторые негативные стороны применения: большой вес колонн (транспортировать их очень тяжело, устанавливать колонны также), теплопроводность довольно высокая. Но, как правило, высокий показатель колонн не сильно влияют на проживание в доме.