Монолітні колони – частина будівлі, вертикальні елементи, що несуть. На колони спирають балкони, тераси, перекриття. Крім основних функцій, колони є декоративним елементом, прикрашають вхідну групубудівлі та фасад.
Колони приймають і передають навантаження від елементів на фундамент будівлі. Залізобетонні стовпи пов'язують конструкцію, є опорою поверхів.
Архітектурний термін «колона» відноситься безпосередньо до середньої частини, опорного стовпа . Виступи у верхній частині стовпа для опори перекриттів або ригелів називають капітелями чи консолями. Іноді зустрічається підколонник, склянка для кріплення до стовпчастого фундаменту.
Види та типи
Бетонні колони поділяють за типом перерізу, способом виробництва.
За типом перерізу поділяють квадратну, круглу або прямокутнуформу.
За способом виробництва класифікують елементи заводської готовності, що постачаються на об'єкт готовими конструкціямиабо зведені на будівельному майданчику, монолітні колони.
Особливості влаштування монолітних колон
Перед виконанням робіт готують майданчик, необхідні матеріали, інструменти, конструкції. Майданчик, розмічується.
Потім переходять безпосередньо до будівництва:
- збирають опалубку;
- монтують арматурний каркас;
- заливають бетонну суміш;
- здійснюють процедури догляду за бетоном;
- витримують час для набору міцності суміші;
- розпалублюють конструкції.
Монолітні залізобетонні колони розраховують на стадії проектування. Перетин і форма колони, діаметр арматури, марка використовуваного залежатимуть від кількості запланованого навантаження, включаючи власну вагу елемента.
Важливо!Недоліки монтажу та прорахунки призводять до руйнування конструкції. При нестачі перерізу виникає деформація поздовжнього вигину, колона викривляється під навантаженням.
Підготовка інструментів та матеріалів
Потреба у матеріалах та інструментах з'ясовується на стадії підготовки до робіт. З інструментів знадобляться:
- металевий косинець, рівень для перевірки вертикальності та горизонталі поверхонь;
- сталевий прутдопоможе випустити повітря;
- шуруповертдля кріплення опалубки;
- вібраторущільнює суміш;
- збірна опалубказі щитів, підпірок.
Бетонна суміш поставляється до місця будівництва в готовому вигляді або змішується безпосередньо перед укладанням за допомогою бетономішалки. Для приготування беруть одну частину цементу, додають дві частини піску, перемішують із двома частинами щебеню та двома частинами гравію. Замішуючи суху суміш із водою, добиваються пластичного бетону однорідної консистенції.
Крім бетонної сумішінеобхідні такі матеріали:
- цвяхи, шурупи для кріплення опалубки;
- арматурні стрижні розрахункового перерізу та довжини;
- сталевий дріт;
Встановлення опалубки
Опалубка встановлюється у проектне положення. Щити вирівнюються по вертикалі та зміцнюються за допомогою підкосів, дерев'яних розпірок. Підкоси якоряться за допомогою опорних блоків у двох напрямках, щоб унеможливити зсув.
При бетонуванні високої колони процес установки опалубки дещо відрізняється від звичайного. Три сторони форми монтуються, а четверта грань закривається у міру заповнення опалубки бетоном.
Армування
Зв'язуючи між собою прути, отримують твердий об'ємний каркасдля зміцнення бетону. Кількість поздовжніх стрижнів у каркасі 4-6 шт. Для квадратного перерізу достатньо чотирьох прутів по кутах елемента, прямокутної формидовгу сторону додатково посилюють. Поперечне зв'язування арматури застосовують при влаштуванні колон довжиною до 2 метрів.
Каркас, що перевищує довжину 2 м, обв'язується короткими стрижнями поперек, з кроком 20-50 см, прийнятим при розрахунку відповідно до планованого навантаження.
Капітелі укріплюють арматурною сіткою.
Товщину прута сітки приймають від 15 мм, розмір комірки 10 х 10 см.
Армування підколонника відбувається укладанням сітки в кожну сходинку, розміри та кількість сіток береться з проекту.
Бетонування
Після монтажу опалубки та арматурного каркасуприступають до бетонування, яке виробляють пошарово, шарами завтовшки 0,3-0,5 м, не допускаючи схоплювання попереднього шару. До верху опалубки не доливають 50-70 мм розчину.
Для усадки бетону в колонах понад 5 метрів влаштовують технологічні перервивід 40 хв до 2 годин.
При механізованій подачі готової бетонної суміші швидкість подачі знижують для запобігання розшарування. З суміші випускають повітря сталевими прутами, бетон ущільнюють ручними вібраторами. У місцях, недоступних для вібратора, ущільнюють бетон вручну, ретельним штыкуванням.
Після завершення робіт виробляють сезонний догляд за бетоном.
Демонтаж опалубки
Термін набору бетоном 100% робочої міцності складає 28 календарних днів. Показник може змінюватись від навколишніх умов – температури, вологості, комплексу робіт з догляду. Середній період вистоювання монолітних колон перед розпалублюванням становить 7-10 днів літній період. Цей термін дозволяє сформуватися кутам та бічним граням.
Зверніть увагу
До досягнення 100% міцності бетоном монолітних колон роботи призупиняють або виробляють суміжні. Навантаження на розчин, що не затвердів, призведе до руйнування конструкцій.
Зняття опалубки починають із підкосів, поступово знімаючи кріплення, бічні щити.
Монолітні колони як елемент каркасу забезпечують просторову жорсткість та міцність будівлі.
Корисні відео
Опалубка під колони та їх заливка:
Подивіться, як в'яжуть арматурні каркаси колон:
Правила монтажу дрібнощитової опалубки для заливання монолітної бетонної колони для приватного будинку, дивимося:
Процес бетонування монолітного каркасуколон будинку, дивимося:
Стаття була корисною? Чи є що додати? Поділіться досвідом!
Залізобетонний каркас одноповерховий промислових будівель
Залізобетонний каркас одноповерхових будівель включає систему фундаментів, колон, кроквяних та під. кроквяних конструкцій(якщо крок колон більше кроку кроквяних конструкцій), підкранових та обв'язувальних балок, а також зв'язків жорсткості. Поперечну раму каркаса утворюють колони, які жорстко пов'язані з фундаментом і шарнірно із кроквяними конструкціями (балками або фермами), верхні пояси яких розв'язані системою. горизонтальних зв'язків(У прогінних покриттях) або суцільним плитним покриттям (рис.1).
Мал. 1. Фрагмент залізобетонного каркасу
Фундаменти
За способом зведення фундаменти ділять на монолітні та збірні.
Під колони каркасної будівлі влаштовують, як правило, стовпчасті фундаментиз підколонниками склянки, а стіни спирають на фундаментні балки. Стрічкові та суцільні фундаменти передбачають рідко, як правило, на слабких, просадних ґрунтах та при великих ударних навантаженнях на ґрунт технологічного обладнання.
Уніфіковані монолітні залізобетонні фундаментимають ступінчасту форму з підколонником скляного типу для закладення колон (рис.2).
 |
|||
 |
|||
розріз підколонника
Рис.2. Загальний вигляд монолітного фундаменту ступінчастої форми з підколонником скляного типу під крайню колону
Збірні фундаменти економічніші за монолітні, але на них більше витрачається сталі. Більш легкими та економічними за витратою сталі є збірні фундаменти ребристої або пустотної конструкції.
При близькому розташуванні рівня ґрунтових вод(УГВ) і при слабких ґрунтах влаштовують пальові фундаменти. Найбільш поширені залізобетонні палі круглого та квадратного перерізів. По верху палі пов'язують монолітним або збірним залізобетонним ростверком, який служить одночасно підколонником.
Підколонник встановлюють на плиту шаром цементно-піщаного розчину. При дії на фундамент згинального моменту з'єднання підколонника з плитою посилюють зварюванням закладних елементів, а місця зварювання закладають бетоном.
Щаблі плити всіх фундаментів мають єдину уніфіковану висоту 300 мм або 450 мм.
У верхній частині підколонника влаштований склянку для встановлення колони. Дно склянки розташовують на 50 мм нижче за проектну позначку низу колони для того, щоб компенсувати підливом розчину неточності в розмірах і закладення фундаментів.
Колони з фундаментом з'єднують у різний спосіб. В основному за допомогою бетону. Для забезпечення жорсткого закріплення колони у склянці фундаменту на бічних поверхнях залізобетонної колони влаштовують горизонтальні борозенки. Зазор між гранями колони та стінками склянки поверху становить 75 мм, а по низу склянки 50 мм (рис.2).
Обріз фундаменту під залізобетонні колони розташовують на позначці -0.15 м, під сталеві колони - на позначках -0.7 або -1.0 м.
Фундаменти під суміжні колони в температурних швахробляться загальними, незалежно від кількості колон у вузлі. Для кожної збірної залізобетонної колони в цьому випадку влаштовують окрему склянку (рис.3).
 |
Мал. 3. Монолітні фундаменти залізобетонних
колон у місцях пристрою деформаційних швів
У фундаментах під сталеві колони підколонник роблять суцільним (без склянки) з анкерними болтами (рис.4).
а) б)
Мал. 4. Монолітні фундаменти під сталеві колони:
а) колони постійного перерізу;
б) колони двогілки (наскрізного перерізу)
Стіни каркасних будівель спирають на фундаментні балки, що укладаються між підколонниками фундаментів на бетонні стовпчики необхідної висоти, що бетонуються на уступах фундаментів (рис. 2). Фундаментні балки мають клейме або трапецеїдальний поперечний переріз (рис.5). Номінальна довжина їх становить 6 і 12 м. Конструктивна довжина фундаментних балок вибирається в залежності від ширини підколонника та розташування балок. Верхня грань балок розташовується на 30 мм нижче за рівень чистої підлоги.
Мал. 6. Деталь цоколя одноповерхової промислової будівлі
Залізобетонні колони
Колони в системі каркаса сприймають вертикальні та горизонтальні постійні та тимчасові навантаження. Для масового індустріального будівництва розроблено типові конструкціїзбірних залізобетонних колон для будівель з опорними мостовими кранами та для безкранових будівель.
Залізобетонні колони для будівель із мостовими кранами мають консолі для спирання підкранових балок. Для безкранових будівель використовують колони без консолей.
За розташуванням у системі будівлі колони ділять на крайні (розташовані біля зовнішніх поздовжніх стін), середні та торцеві (розташовані біля зовнішніх поперечних (торцевих) стін).
Для безкранових будівель заввишки від 3 до 14.4 м розроблено колони постійного перерізу (рис. 7). Розміри перерізу колон залежать від навантаження та довжини колон, їх кроку та розташування (у крайніх або середніх рядах) і можуть бути квадратними (300х300, 400х400 мм) або прямокутними (від 500х400 до 800х400 мм). У фундаменти їх заглиблюють на 750 – 850 мм.
Мал. 7. Типи залізобетонних колон для безкранових будівель
Для будівель з опорними мостовими кранами легкого, середнього та важкого режимів роботи та вантажопідйомністю до 300 кН розроблені колони змінного перерізу заввишки від 8.4 до 14.4 м (рис.8), а для будівель з кранами вантажопідйомністю до 500 кН – двогілкові 1008 висотою. м (рис.9).
Розміри колон змінного перерізу в підкрановій частині складають від 400х600 до 400х900 мм, надкрановій - 400х280 і 400х600 мм. Колони двогілки мають розміри в підкрановій частині 500х1400 і 500х1900, а окремих гілок - 500х200 і 500х300 мм.
Мал. 8. Типи суцільних залізобетонних колон для будівель з
мостовими опорними кранами
Мал. 10. Двогілкові залізобетонні колони
з проходами на рівні кранових шляхів
У залізобетонних колонах є сталеві закладні елементи для кріплення кроквяних конструкцій, підкранових балок, стінових панелей(у крайніх колонах) та вертикальних зв'язків(У зв'язкових колонах). У місцях спирання кроквяних конструкцій та підкранових балок через сталеві листи пропущені анкерні болти.
У будинках з підкроквяними конструкціями довжину колон приймають на 600 мм менше (див рис. 8,9,10).
Колони фахверків
Крім основних колон у будинках передбачають фахверкові колони, що встановлюються в торцях будівель і між основними колонами крайніх поздовжніх рядів при кроці 12 м і довжині стінових панелей 6 м. Призначені вони для сприйняття вітрових зусиль та маси стін.
Фахверкові колони шарнірно кріплять до фундаменту зварюванням закладних деталей колони та опорного листа, встановленого поверху фундаменту строго по осях (вузол 2, рис.11). Колони фахверка кріплять до конструкцій покриття за допомогою листового шарніра (вузол 1, рис.11). Таке з'єднання забезпечує передачу вітрових навантажень на каркас будівлі та усуває вертикальні дії покриття на колони фахверка.
Уніфіковані залізобетонні колони для торцевого фахверка двох типів (I та II) застосовуються у випадках, наведених у таблиці 1. В інших випадках застосовують сталеві колони фахверків. Конструкції колон наведено на рис. 11.
При проектуванні колон необхідно дотримуватися конструктивних вимог: розміри перерізів колон повинні забезпечувати таку гнучкість, яка не перевищувала б у будь-якому напрямку співвідношення .
Для будівлі з мостовими кранами розміри поперечного перерізу надкранової частини крайніх колон призначають умови розміщення кранового обладнання. Висота перерізу становить 380 та 600 мм для суцільних колон. Для підкранової частини суцільних колон висота перерізу збільшується відповідно до 600...900мм.
Ширину перерізу колони bс приймають з технології виготовлення постійної по всій висоті колони: для колон крайнього і середнього рядів з кроком в поздовжньому напрямку = 6м - не менше 400мм; при = 12м - щонайменше 500 мм. Крім того, виходячи з вимог жорсткості bс(1/25)Н, Н - висота до низу кроквяної конструкції.
У всіх колонах передбачають закладні деталі для встановлення кроквяних конструкцій, стінових панелей та підкранових балок.
Для виготовлення колон застосовують зварні каркаси при робочій поздовжній арматурі зі сталі класу А-III діаметром 16мм, а поперечні стрижні - зі сталі класів А-Iчи Вр-I. При застосуванні високоміцних бетонів класів В45…В60 доцільно армувати колони з використанням ненапружуваної арматури класів А-IV і А-V, що дозволяє зменшити витрату металу на 20...40% і бетону до 20%.
Крім того, з досвіду проектування встановлено, що в гнучких колонах допускається застосовувати напружену арматуру класів А-IV і А-V, що дозволяє підвищити жорсткість, тріщиностійкість колон, поліпшити умови транспортування довгих колон, а також зменшити поперечне армування, механізувати арматурні роботи. У таких колонах порівняно з колонами із звичайного залізобетону витрата сталі знижується до 40% та вартість до 10%.
На колони одноповерхових промислових будівель поширюються всі вимоги щодо конструювання стислих елементів. Товщину захисного шару бетону для робочої поздовжньої арматури приймають не менше 20мм та не менше діаметра стрижня; для поперечної арматури-не менше 15мм і не менше діаметра поперечного стрижня.
Поздовжні стрижні в арматурних виробах на кінцях повинні мати захисний шарбетону не менше 10 мм при довжині колони до 18м та не менше 15мм - при довжині більше 18м. для поперечних стрижнів арматурних виробів торці повинні мати захисний шар щонайменше 5 мм.
Поздовжню робочу арматуру розташовують по грані перпендикулярно площині вигину колони і концентрують в кутах перерізу. При відстані між осями робочих стрижнів у напрямку площини згину понад 500мм слід ставити конструктивну арматуру діаметром не менше 12мм, щоб між поздовжніми стрижнями було не більше 400 мм.
Стики поздовжніх стрижнів внахлестку (без зварювання) передбачають у місцях зміни перерізу колони із забезпеченням довжини анкерування. При цьому в ступінчастій колоні поздовжню арматуру надкранової частини заводять за межу розпірки також із забезпеченням довжини анкерування.
Діаметр поперечної арматури призначають залежно від типу арматурного каркаса та найбільшого діаметра поздовжньої робочої арматури та має бути не менше 0,25d (d - найбільший діаметрробочої поздовжньої арматури), а у в'язаних каркасах, крім того, не менше 5мм.
Залізобетонні колони - це один із затребуваних видів зб виробів. Вони є вертикально розташованими будівельні конструкціїі використовуються як несучі елементи каркасу: балок, ригелів, прогонів і т.д.
Такі вироби розраховані на постійно високе навантаженняна стиск, також вони здатні працювати на вигин, витримуючи високі вітрові навантаження. Наше підприємство веде виробництво залізобетонних колон будь-яких розмірів із дотриманням високих стандартів якості.
Особливості та основні характеристики
При виробництві використовуються або типові розміри, якщо будівля зводиться по типовому проекту, або індивідуальні розміривідповідно до креслень. Найчастіше ці елементи конструкції виготовляються для реалізації певного індивідуального проекту, у цьому випадку вони відповідають усім персональним побажанням замовника та наданої робочої документації.
Вартість залізобетонної колони визначається кількома ключовими факторами:
- Клас використовуваного бетону за міцністю, морозостійкістю та водонепроникністю. До залізобетонних колон промислових будівель пред'являються особливі вимоги щодо міцності, відповідно, вони коштуватимуть дорожче.
- Розмір колони ЗБВ. Довжина може становити від 5,7 до 17 метрів, як правило, висота дорівнює висоті двох поверхів будівлі.
- Тип арматурного каркасу, наявність закладних деталей. Вироби для промислових будівель постачаються високоміцним армуванням для підвищення стійкості до навантажень на стиск та вигин. Для них використовується попередньо напружена або ненапружена арматура.
- Наявність типової металевої оснастки. Також підсумкова вартість залежить від термінів, відведених виготовлення залізобетонних виробів.
Ключова характеристика ЗБ колон несуча здатність. Чим нижче вона знаходиться в конструкції будівлі, тим вище повинні бути її несучі характеристики, найбільш високі вимоги пред'являються до виробів, що встановлюються в технічне підпіллята на нижніх поверхах споруди.
Види та матеріали для виготовлення
Залізобетонні колони одноповерхових промислових будівель і споруд житлового призначення виготовляються з важких марок бетону М300-М600. Сталеве армування забезпечує виробу довговічність та високу стійкість до всіх руйнівних дій. Перетин може бути круглим, квадратним або прямокутним, це залежить від навантажень і особливостей споруди.
Для багатоповерхових житлових будинківвикористовуються вироби з консольними виступами, що використовуються як опора балок перекриттів і стають одним з головних елементів каркаса, так як їм належить витримувати основне навантаження.
Також розрізняють колони крайнього та середнього ряду залежно від розташування в каркасної системибудівлі. Їхнє з'єднання з іншими елементами каркаса проводиться за допомогою зварювання заставних елементів з подальшим бетонуванням місця стиків. Для встановлення залізобетонних колон промислових будівель застосовують спеціальні колонні фундаменти скляного чи монолітного типу.
Наше підприємство пропонує оформити замовлення на будь-яку кількість залізобетонних колон,
Для влаштування каркасів одноповерхових промислових будівель застосовують залізобетонні та сталеві колони.
Залізобетонні колони одноповерхових промислових будівель (рис. 26) можуть бути з консолями і без них (якщо відсутні мостові крани). За розташуванням у плані їх поділяють на колони середніх та крайніх рядів.
Залежно відпоперечного перерізу колони бувають прямокутні, таврового профілю та двогілки. Розміри поперечного перерізу залежить від діючих навантажень. Застосовують такі уніфіковані розміри перерізів колон: 400х400,
Мал. 25. Фундаменти одноповерхових промислових будівель: а) типи фундаментних балок; б), в) деталі фундаментів крайнього ряду колон; 1-пісок; 2 - щебенева підготовка; 3 - Асфальтова або бетонне покриття(Вимощення); 4 – гідроізоляція; 5 – колона; 6 - шлак або крупнозернистий пісок; 7 – залізобетонні стовпчики; 8 – фундаментна балка.
Мал. 26. Основні типи залізобетонних колон одноповерхових промислових будівель. а) прямокутного перерізудля будівлі без мостових кранів при кроці 6м; б) те саме, при кроці 12 м; в) двогілки для будівель без мостових кранів; г) прямокутного перерізу для кранів із мостовими кранами; д) те саме, двотаврового перерізу; е) двогілки для будівель з мостовими кранами; ж) загальний виглядколони; 1-заставна деталь для кріплення несучої конструкції покриття; 2,3-то ж, підкранової балки; 4-те ж, стінових панелей.
Мал. 27. Основні типи сталевих колон
а) постійного перерізу; б); г) змінного перерізу; д) роздільна.
600х600, 400х800, 500х500, 500х600, 500х800 мм – для прямокутних; 400х600 і 800х800 мм - для таврових та 400х1000, 500х1000, 500х1300, 500х1400, 500х500, 600х1400, 600х1900 та 600х200х1900. Колони можуть бути з кількох частин, які збирають на будівельному майданчику.
Колони з консолями складаються з надкранової та підкранової гілок. Перетин підкранових гілок найчастіше квадратне або прямокутне: 400х400 або 500х500мм. Для виготовлення колон застосовують бетон класів В15, В40 та арматуру різних класів.
Довжину колон приймають з урахуванням висоти цеху та глибини їх загортання в фундамент, який може бути: для колон прямокутного перерізу без мостових кранів — 750 мм. , для колон прямокутного та двотаврового перерізу з мостовими кранами - 850мм; для двогілкових колон - 900-1200 мм.
У колонах передбачаються заставні деталі (рис.2б, ж):
1 - для кріплення несучих конструкційпокриття ( сталевий лист, приварений до спеціальної арматури);
2 - для кріплення підкранових балок від перекидання під дією гальмівних сил;
3 - для кріплення підкранових балок від усунення (сталевий лист з чотирма болтами М16);
4 – для кріплення стінових панелей (63х5, приварених до арматури каркасу до бетонування колон).
Крім основних колондля влаштування фахверків використовують фахверкові колони. Їх встановлюють уздовж будівлі при кроці крайніх колон 12 м та розмірі панелей стін 6 м, а також у торцях будівель.
Сталеві колони одноповерхових будівель можуть мати постійний по висоті перетин та змінний. У свою чергу, колони зі змінним перерізом можуть бути з підкрановою частиною суцільного та наскрізного перерізу (рис.27). Наскрізні колони поділяють на колони з гілками, з'єднаними зв'язками, і роздільні колони, які складаються з незалежно працюючих шатрової і подкрановой гілок. Колони постійного перерізу використовують при застосуванні кранів вантажністю до 20 т і висоті будівлі до 9,6 м.
У випадках, коли колони в основному працюють на центральний стиск, застосовують колони суцільного перерізу. Для виготовлення суцільних колон застосовують широкополочний прокатний або зварний двотавр, а для наскрізних колон можуть бути використані також двотаври, швелери та втовки.
Роздільні колони влаштовують у будинках з важкими мостовими кранами (125т і більше). У нижній частині колон для поєднання фундаментів передбачають сталеві бази (черевики). Бази до фундаментів кріплять анкерними болтами, що закладаються у фундамент при їх виготовленні. Нижню опорну частину колони разом із базою покривають шаром бетону.