Металлические колонны

Металлические колонны: применение

Металлические колонны применяются во время балочного строительства зданий и сооружений различного назначения. Воспринимают на себя главные вертикальные усилия, обеспечивают устойчивость сооружений и служат элементами для фиксации дополнительных горизонтальных и вертикальных связей. Устанавливаются на специальные фундаменты, имеют несколько видов крепления. После установки колонн продолжается дальнейший монтаж элементов, устанавливаются поперечные и продольные балки, фермы перекрытия, стойки фахверка и прочие архитектурные конструкции.

Изготовление металлических колонн делается на основании инженерных расчетов и рабочих чертежей, при этом отдельно рассчитывается каждый ее элемент:

1. Оголовки. Верхняя часть, принимает нагрузки от ферм и иных элементов, может иметь различные размеры и номенклатуру проката.
2. Стержни. В зависимости от используемого проката бывает квадратная колона из специальных профильных труб или колонна двутавровая. Расчет сечений выполняется согласно нормативным требованиям ГОСТ 23682-79.
3. Базы металлических колонн. Фиксируют колонны к фундаментам. По типу крепления могут быть жесткими, условно шарнирными и шарнирными.

Вес металлической колонны завысит от размеров, особенностей инженерной конструкции и сортамента проката. Для соединения отдельных элементов колонны в единую конструкцию используется электродуговая сварка, качество сварных швов проверяется визуально или лабораторным методом. В настоящее время ведутся научные работы по использованию новых технологий, изготовление металлических колонн выполняется с применением особо прочных клеевых соединений.

Типы металлических колонн

Металлические колонны классифицируют по нескольким признакам:

1. По характеру работы – центрально-сжатые и внецентрально-сжатые. Классификация осуществляется с учетом направленности постоянных и переменных нагрузок.
2. По особенностям конструкционной формы – с постоянным сечением стержня и с переменным сечением стержня. Последние используется в машиностроении.
3. По типу сечения – сквозные и сплошные. Сквозные состоят из нескольких ветвей, соединенных перемычками, самостоятельно работать не могут. Сплошные металлические колонны изготавливаются из прочного проката, стержни изготавливаются из штучного металлопроката. Получили широкое распространение во время строительства зданий.

Вспучивание сжатого элемента колонны происходит перпендикулярно оси нагружающего усилия. Если гибкость во всех плоскостях колонны одинакова, то такая конструкция металлических колонн называется равноустойчивой. Форма сечения принимается оптимальной для расчетного случая. По этому критерию можно сравнивать рациональность поперечных сечений. Самые простые колонны изготавливаются из обычных или широкополочных двутавров. Небольшой ассортимент проката не позволяет широко использовать такие конструктивные решения, в большинстве случаев из него производятся небольшие колонны.

С учетом ответственности, климатических условий эксплуатации, особенностей зданий и сооружений колонны делятся на четыре группы, марки стали подбираются по группам. Расширенные сферы использования имеют колонны в виде двутавра, сваренного из толстолистового проката. Изготовление элементов выполняется на основании расчетных данных с учетом технического задания заказчиков.

Параметры расчета стальных колонн

Во время строительства стальных каркасов целесообразнее использовать монолитные бетонные основания без специальных стаканов. Размеры фундаментов зависят от максимальных нагрузок и физических характеристики грунтов. Во время расчетов нужно добиваться, чтобы на все металлические колонны воздействовали примерно одинаковые нагрузки как по силе, так и по направленности.

При проектировании могут предусматриваться дополнительные связи, обеспечивающие устойчивость конструкции и пространственную неизменяемость объекта. Для облегчения процесса монтажа может делаться разбивка конструкций на отдельные элементы, полная сборка производится в период установки. При этом собранные монтажные элементы крепления должны выдерживать расчетные нагрузки.

Стыки колонн должны выполняться только на поверхностях с фрезерованными торцами, сварка выполняется встык с соблюдением рекомендованных режимов дуги с учетом толщины и химического состава металла. Во время расчетов изгибающий момент для колонн с постоянным сечением принимается равным максимальному моменту в пределах длины колонны, для колонн ступенчатого типа изгибающий момент принимается равным максимальному усилию на дине с минимальными размерами сечения.

Неподвижные опоры базы используются в тех случаях, когда давление под опорой необходимо равномерно распределить под всей площадью. Подвижные предусматриваются в тех случаях, когда опоры должны быть свободными от горизонтально направленных усилий, появляющихся во время неподвижного опирания конструкции. При этом коэффициент трения принимается не больше 0,3.

Расчетная длина колонн постоянной площади сечения вычисляется в зависимости от высоты расположения ферм перекрытия и коэффициента расчетной длины. Коэффициенты расчетной длины даются в таблицах указанного нормативного акта. При обнаружении недостаточной прочности стенок балок они подлежат дополнительному укреплению основными ребрами, установленными на полную высоту или продольными ребрами с таким же расположением. При этом короткие промежуточные ребра должны размещаться между продольными ребрами и сжатыми поясами. Общие требования по проектированию стальных конструкций прописаны в СНиП II-23-81*.

Требования к сварным соединениям

Если конструкции имеют сварные соединения, то к ним должен обеспечиваться свободный доступ для механизмов и оборудования. Размеры и форма сварных швов должны отвечать следующим требованиям:

• длина катетов сварных швов должна быть не менее 1,2 наименьшей толщины швов;
• показатели расчетной дины угловых швов должны составлять не менее 40 мм;
• размеры фаланговых швов должны соответствовать данным в таблицах строительных норм и правил.

Во время подбора марки электродов принимается во внимание группа конструкций и климатическая зона их эксплуатации. Расчет по прочности сварных швов при наличии угловых соединений выполняется в зависимости от величины момента, силы, действующего в перпендикулярном к плоскости наложения сварки направлении. Данные рассчитывают как по металлу шва, так и по металлу границы сплавления. В болтовых соединениях распределение усилий, проходящих через центр тяжести, принимается равномерным, болты рассчитываются на срез, смятие и растяжение.

Цены на металлические колонны

1	Сварная балка с параллельными полками	от 9 500 руб/тонна
2	Несущие колонны, стойки фахверков	от 17 200 руб/тонна

Гарантии нашей компании

У нас можно заказать и купить продукцию самого высокого качества, все элементы и сварные соединения проходят контроль качества на каждом этапе производства. Связывайтесь с сотрудниками компании, узнавайте технические и финансовые подробности и заключайте договор на производство работ. Мы гарантируем, что все условия будут выполнены, конструкции отвечают требованиям существующих стандартов.