Изготовление металлических колонн

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:

оголовок, на который опираются вышележащие конструкции,
стержень, воспринимающий нагрузку,
базы, передающий давление колонны на фундамент.

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.

Элементы колонны

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:

оголовок – изготавливают с учетом массы опирающихся балок, параметров ребер жесткости, сечения металла, наличия сварных швов;
стержень – находится в средней части несущих конструкций, показатель вертикальной нагрузки зависит от воздействующих горизонтальных нагрузок;
база (башмак) – место соединения колонны с фундаментом анкерными болтами, направляет тяжесть здания на основание.

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.

Разновидности опор

По форме сечения металлические колонны бывают квадратные, круглые и Н-образные в зависимости от материала. Конструкции классифицируют на несколько видов по особенностям изготовления:

Металлические несущие колонны постоянного сечения стержня. Применяют в качестве строительных опор в зданиях различной этажности. Параметр сечения остается неизменным, а площадь может меняться на разной высоте опоры.
Несущие стальные конструкции переменного (ступенчатого) сечения, состоящие из двух частей для возведения промышленных, производственных сооружений. Нагрузка от подкрановой балки передается на стержень.
Раздельные колонны, изготовленные из двух соединенных стержней, используемые в заводских условиях. Отдельно воспринимают нагрузку крана и шатра.

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 I типа.

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 II типа.

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.

Колонны III типа.

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.

Этапы производства

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:

проектирование в соответствие с техническим заданием;
подготовительные работы – разметка, резка, зачистка металла;
нанесение луз и меток на стальной поверхности под сварку;
соединение элементов несущих колонн на сварочном оборудовании;
нанесение защитного покрытия – цинкование, грунтовка, окрашивание;
доставка на строительную площадку, работы по монтажу металлических изделий.

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.

Был online: Давно