Для устройства каркасов одноэтажных промышленных зданий применяют железобетонные и стальные колонны.
Железобетонные колонны одноэтажных промышленных зданий (рис. 26) могут быть с консолями и без них (если отсутствуют мостовые краны). По расположению в плане их подразделяют на колонны средних и крайних рядов.
В зависимости от поперечного сечения колонны бывают прямоугольные, таврового профиля и двухветвевые. Размеры поперечного сечения зависят от действующих нагрузок. Применяют следующие унифицированные размеры сечений колонн: 400х400,
Рис. 25. Фундаменты одноэтажных промышленных зданий а) типы фундаментных балок; б), в) детали фундаментов крайнего ряда колонн; 1- песок; 2 - щебеночная подготовка; 3 - Асфальтовое или бетонное покрытие (отмостка); 4 - гидроизоляция; 5 - колонна; 6 - шлак или крупнозернистый песок; 7 - железобетонные столбики; 8 - фундаментная балка.
Рис. 26. Основные типы железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий. а) прямоугольного сечения для здания без мостовых кранов при шаге 6м; б) то же, при шаге 12 м; в) двухветвевые для зданий без мостовых кранов; г) прямоугольного сечения для кранов с мостовыми кранами; д) то же, двутаврового сечения; е) двухветвевые для зданий с мостовыми кранами; ж) общий вид колонны; 1 -закладная деталь для крепления несущей конструкции покрытия; 2 ,3 -то же, подкрановой балки; 4 -то же, стеновых панелей.
Рис. 27. Основные типы стальных колонн
а) постоянного сечения, б), г) переменного сечения, д) раздельная
600х600, 400х800, 500х500, 500х600, 500х800 мм - для прямоугольных; 400х600 и 800х800 мм — для тавровых и 400х1000, 500х1000, 500х1300, 500х1400, 500х500, 600х1400, 600х1900 и 600х2400 мм — для двухветвевых. Колонны могут быть из нескольких частей, которые собирают на строительной площадке.
Колонны с консолями состоят из надкрановой и подкрановой ветвей. Сечение- подкрановых ветвей чаще всего квадратное или прямоугольное: 400х400 или 500х500мм. Для изготовления колонн применяют бетон классов В15, В40 и арматуру различных классов.
Длину колонн принимают с учетом высоты цеха и глубины их заделки в фундамент, которая может быть: для колонн прямоугольного сечения без мостовых кранов — 750 мм, для колонн прямоугольного и двутаврового сечения с мостовыми кранами — 850мм; для двухветвевых колонн - 900-1200 мм.
В колоннах предусматриваются закладные детали (рис.2б,ж):
1 - для крепления несущих конструкций покрытия (стальной лист, приваренный к специальной арматуре);
2 - для крепления подкрановых балок от опрокидывания под действием тормозных сил;
3 - для крепления подкрановых балок от смещения (стальной лист с четырьмя болтами М16);
4 - для крепления стеновых панелей (63х5, приваренных к арматуре каркаса до бетонирования колонн).
Кроме основных колонн для устройства фахверков используют фахверковые колонны. Их устанавливают вдоль здания при шаге крайних колонн 12 м и размере панелей стен 6 м, а также в торцах зданий.
Стальные колонны одноэтажных зданий могут иметь постоянное по высоте сечение и переменное. В свою очередь, колонны с переменным сечением могут быть с подкрановой частью сплошного и сквозного сечения (рис.27). Сквозные колонны подразделяют на колонны с ветвями, соединенными связями, и колонны раздельные, которые состоят из независимо работающих шатровой и подкрановой ветвей. Колонны постоянного сечения используют при применении кранов грузоподъемностью до 20 т и высоте здания до 9,6 м.
В случаях, когда колонны в основном работают на центральное сжатие, применяют колонны сплошного сечения. Для изготовления сплошных колонн применяют широкополочный прокатный или сварной двутавр, а для сквозных колонн могут быть использованы также двутавры, швеллеры и втолки.
Раздельные колонны устраивают в зданиях с тяжелыми мостовыми кранами (125т и более). В нижней части колонн для сопряжения с фундаментами предусматривают стальные базы (башмаки). Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, закладываемыми в фундамент при их изготовлении. Нижнюю опорную часть колонны вместе с базой покрывают слоем бетона
При проектировании колонн необходимо соблюдать конструктивные требования: размеры сечений колонн должны обеспечивать такую гибкость, которая бы не превышала в любом направлении соотношение .
Для здания с мостовыми кранами размеры поперечного сечения надкрановой части крайних колонн назначают из условия размещения кранового оборудования. Высота сечения составляет 380 и 600 мм для сплошных колонн. Для подкрановой части сплошных колонн высота сечения увеличивается соответственно до 600…900мм.
Ширину сечения колонны bс принимают из технологии изготовления постоянной по всей высоте колонны: для колонн крайнего и среднего рядов с шагом в продольном направлении В=6м - не менее 400мм; при В=12м - не менее 500 мм. Кроме того, исходя из требований жесткости bс(1/25)Н, Н - высота до низа стропильной конструкции.
Во всех колоннах предусматривают закладные детали для установки стропильных конструкций, стеновых панелей и подкрановых балок.
Для изготовления колонн применяют сварные каркасы при рабочей продольной арматуре из стали класса А-III диаметром 16мм, а поперечные стержни - из стали классов А-I или Вр-I. При применении высокопрочных бетонов классов В45…В60 целесообразно колонны армировать с использованием ненапрягаемой арматуры классов А-IV и А-V, что позволяет уменьшить расход металла на 20…40% и бетона до 20%.
Кроме того, из опыта проектирования установлено, что в гибких колоннах допускается применять напрягаемую арматуру классов А-IV и А-V, что позволяет повысить жесткость, трещиностойкость колонн, улучшить условия транспортирования длинных колонн, а так же уменьшить поперечное армирование, механизировать арматурные работы. В таких колоннах по сравнению с колоннами из обычного железобетона расход стали снижается до 40% и стоимость до 10%.
На колонны одноэтажных промышленных зданий распространяются все требования по конструированию сжатых элементов. Толщину защитного слоя бетона для рабочей продольной арматуры принимают не менее 20мм и не менее диаметра стержня; для поперечной арматуры- не менее 15мм и не менее диаметра поперечного стержня.
Продольные стержни в арматурных изделиях на концах должны иметь защитный слой бетона не менее 10 мм при длине колонны до 18м и не менее 15мм - при длине более 18м. для поперечных стержней арматурных изделий торцы должны иметь защитный слой не менее 5 мм.
Продольную рабочую арматуру располагают по граням перпендикулярно плоскости изгиба колонны и концентрируют в углах сечения. При расстоянии между осями рабочих стержней в направлении плоскости изгиба свыше 500мм надлежит ставить конструктивную арматуру диаметром не менее 12мм, чтобы между продольными стержнями было не более 400 мм.
Стыки продольных стержней внахлестку (без сварки) предусматривают в местах изменения сечения колонны с обеспечением длинны анкеровки. При этом в ступенчатой колонне продольную арматуру надкрановой части заводят за грань распорки также с обеспечением длинны анкеровки.
Диаметр поперечной арматуры назначают в зависимости от типа арматурного каркаса и наибольшего диаметра продольной рабочей арматуры и должен быть не менее 0,25d (d - наибольший диаметр рабочей продольной арматуры), а в вязанных каркасах, кроме того, не менее 5мм.
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.
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
Монолитные колонны – часть здания, вертикальные несущие элементы. На колонны опирают балконы, террасы, перекрытия . Помимо основных функций, колонны являются декоративным элементом, украшают входную группу здания и фасад.
Колонны принимают и передают нагрузку от вышерасположенных элементов на фундамент строения. Железобетонные столбы связывают конструкцию, служат опорой этажей.
Архитектурный термин «колонна» относится непосредственно к средней части, опорному столбу . Выступы в верхней части столба для опоры перекрытий или ригелей называют капителями или консолями . Иногда встречается подколонник, стакан для крепления к столбчатому фундаменту.
Виды и типы
Бетонные колонны подразделяют по типу сечения, способу производства .
По типу сечения подразделяют квадратную, круглую или прямоугольную форму.
По способу производства классифицируют элементы заводской готовности , поставляемые на объект готовыми конструкциями или возводимые на строительной площадке, монолитные колонны.
Особенности устройства монолитных колонн
Перед производством работ подготавливают площадку, необходимые материалы, инструменты, конструкции. Площадка , размечивается.
Затем переходят непосредственно к строительству:
- собирают опалубку;
- монтируют арматурный каркас;
- заливают бетонную смесь;
- осуществляют процедуры ухода за бетоном;
- выдерживают время для набора прочности смеси;
- распалубливают конструкции.
Монолитные железобетонные колонны рассчитывают на стадии проектирования . Сечение и форма колонны, диаметр арматуры, марка используемого будут зависеть от количества планируемой нагрузки, включая собственный вес элемента.
Важно! Недостатки монтажа и просчёты приводят к разрушению конструкции. При недостатке сечения возникает деформация продольного изгиба, колонна искривляется под нагрузкой.
Подготовка инструментов и материалов
Потребность в материалах и инструментах выясняется на стадии подготовки к работам. Из инструментов понадобятся:
- металлический угольник , уровень для проверки вертикальности и горизонтали поверхностей;
- стальной прут , поможет выпустить воздух;
- шуруповёрт для крепления опалубки;
- вибратор уплотняет смесь;
- сборная опалубка из щитов, подпорок.
Бетонная смесь поставляется к месту стройки в готовом виде или смешивается непосредственно перед укладкой с помощью бетономешалки. Для приготовления берут одну часть цемента, добавляют две части песка, перемешивают с двумя частями щебня и двумя частями гравия. Замешивая сухую смесь с водой, добиваются пластичного бетона однородной консистенции.
Кроме бетонной смеси необходимы следующие материалы:
- гвозди, саморезы для крепления опалубки;
- арматурные стержни расчётного сечения и длины;
- стальная проволока;
Установка опалубки
Опалубка устанавливается в проектное положение. Щиты выравниваются по вертикали и укрепляются с помощью подкосов, деревянных распорок . Подкосы якорятся с помощью опорных блоков в двух направлениях, чтобы исключить сдвиг.
При бетонировании высокой колонны процесс установки опалубки несколько отличается от обычного. Три стороны формы монтируются, а четвёртая грань закрывается по мере наполнения опалубки бетоном.
Армирование
Связывая между собой пруты, получают жёсткий объёмный каркас для укрепления бетона. Количество продольных стержней в каркасе 4-6 шт. Для квадратного сечения достаточно четырёх прутов по углам элемента, для прямоугольной формы длинную сторону дополнительно усиливают. Поперечное связывание арматуры применяют при устройстве колонн длиной до 2 метров.
Каркас, превышающий длину 2 м, обвязывается короткими стержнями поперёк, с шагом 20-50 см, принятым при расчёте соответственно планируемой нагрузке.
Капители укрепляют арматурной сеткой.
Толщину прута сетки принимают от 15 мм, размер ячейки 10 х 10 см.
Армирование подколонника происходит укладкой сетки в каждую ступеньку, размеры и количество сеток берется из проекта.
Бетонирование
После монтажа опалубки и арматурного каркаса приступают к бетонированию, которое производят послойно , слоями толщиной 0,3-0,5 м, не допуская схватывания предыдущего слоя. До верха опалубки не доливают 50-70 мм раствора.
Для усадки бетона в колоннах выше 5 метров устраивают технологические перерывы от 40 мин до 2 часов.
При механизированной подаче готовой бетонной смеси скорость подачи снижают для избежания расслоения. Из смеси выпускают воздух стальными прутами, бетон уплотняют ручными вибраторами . В местах, недоступных для вибратора, бетон уплотняют вручную, тщательным штыкованием.
По завершению работ производят сезонный уход за бетоном.
Демонтаж опалубки
Срок набора бетоном 100% рабочей прочности составляет 28 календарных дней . Показатель может варьироваться от окружающих условий – температуры, влажности, комплекса работ по уходу. Средний период выстаивания монолитных колонн перед распалубливанием составляет 7-10 дней в летний период. Этот срок позволяет сформироваться углам и боковым граням.
Обратите внимание
До достижения 100% прочности бетоном монолитных колонн работы приостанавливают, либо производят смежные. Нагрузка на неотвердевший раствор приведет к разрушению конструкций.
Снятие опалубки начинают с подкосов, постепенно снимая крепления, боковые щиты.
Монолитные колонны как элемент каркаса обеспечивают пространственную жёсткость и прочность здания.
Полезные видео
Опалубка под колонны и их заливка:
Посмотрите, как вяжут арматурные каркасы колонн:
Правила монтажа мелкощитовой опалубки для заливки монолитной бетонной колонны для частного дома, смотрим:
Процесс бетонирования монолитного каркаса колонн дома, смотрим:
Статья была полезна? Есть что добавить? Поделитесь опытом!