Металеві колони: види, застосування, монтаж і влаштування фундаментів під них
У сучасному будівництві досить часто використовуються металеві колони, які служать опорою для зовнішніх і внутрішніх частин будівлі. Без них не вийде обійтися, оскільки вони утворюють несучий каркас. Сталеві конструкції використовуються частіше, адже вони відрізняються високою міцністю і зручністю монтажу. Деякі дизайнери застосовують їх як декоративні елементи будівель або окремих приміщень.
Відео: Монтаж паркової опори освітлення світильника куля без крана
складові елементи
Всі металеві колони складаються з декількох деталей: оголовка, стержня і бази. Оголовок - верхня частина, яка сприймає навантаження від покрівлі і передає її на стержень. При його розрахунку враховується не тільки вагу спираються балок, ферм, а й особливості їх кріплення.
У середній частині колони розташовується стрижень, який передає навантаження до основи (базі). При його розрахунку важливо враховувати рівностійкого опори, тобто береться рівна гнучкість щодо осей перетину. Цей принцип дозволяє заощадити на матеріалі і отримати стійку конструкцію. Потужні вироби повинні бути посилені ребрами жорсткості.
База - підстава конструкції, яке передає всю навантаження на фундамент. Також вона потрібна для кріплення опори. При розрахунку бази враховується товщина і площа опорної частини, а також матеріал фундаменту.
різновиди
Матеріал дозволяє отримувати з нього різні хитромудрі форми, проте багато металеві колони мають перетин у вигляді двутавра, прямокутної або круглої труби. Розміри перетину обчислюються розрахунком на міцність (зазвичай на стиск) і стійкість. Остання характеристика залежить від наявності зв`язків, стійок фахверка і ін.
Залежно від конструктивного рішення, колони можуть мати постійне, ступеневу і складене перетин. Конструкція постійного перетину являє собою єдиний стрижень, який використовується в безкаркасних будівлях, складах і ангарах. На неї можна встановлювати обладнання з вантажопідйомністю максимум 20 т.
Ступінчасті колони створені для установки обладнання вантажопідйомністю понад 20 т. Завдяки спеціальному перетину підвищується їх жорсткість на вигин і поліпшується стійкість. Дана конструкція має дві несучі гілки: основну і підкранових.
Складові металеві колони рідко використовуються, і можуть сприймати різне навантаження (щодо осі). Вони потрібні для:
- установки кранів на невеликій висоті-
- монтажу кранів в кілька ярусов-
- реконструкції будівель.
Галузь застосування
Сталеві колони користуються великим попитом завдяки невисокій вартості, зручності монтажу, легкості стикування, малогабаритності. Велика кількість достоїнств дозволяє використовувати їх для зведення:
- промислових будівель (наприклад, цехів) -
- цивільних будівель (багатоповерхових будівель різного призначення) -
- великопрольотних покриттів і мостів.
- будівель, які потребують особливої оформлення (можливість отримати різні архітектурні та дизайнерські форми).
розрахунок конструкцій
Перед тим як здійснювати монтаж металевих конструкцій, потрібно виконати їх повний розрахунок. Для зведення сталевого каркаса найчастіше використовуються монолітні ступінчасті підстави без склянок. Для розрахунку конструкції знадобиться виконати збір всіх навантажень, а також визначитися з кількістю, розміром опор, армуванням і глибиною закладення. В даному випадку все залежить від ваги будівлі і особливостей грунту (чим він щільніше, тим менше стійок знадобиться).
Розрахунок повинен виконуватися так, щоб навантаження від споруди розподілялася рівномірно по грунту. Якщо з цим виникли складнощі, то можна підготувати потужну подушку (з піску або гравію). Як тільки буде відома несуча здатність підстави і вага споруди, легко обчислюється загальна площа підошви підстави. А потім розраховується навантаження на кожну опору.
Фундамент під металеву колону відрізняється від звичайного підстави тим, що кожен елемент працює окремо від інших. Вони між собою ніяк не пов`язані, тому помилки при проектуванні можуть спричинити за собою перекіс всієї будівлі.
Відео: The foundation of their own hands. Types of foundation. The foundation piles for home Screw.
пристрій фундаментів
Дані підстави не мають склянок і оснащуються анкерними болтами, утримують базу вироби. Їх верх розташовується так, щоб низ каркасного елемента і кінці анкерів закривалися підлогою. Якщо монтаж колон має на увазі заглиблення фундаменту мінімум на 4 м, то можна застосувати збірні залізобетонні подколонніка. Нижній край такій конструкції закріплюється в склянці, а верхній край оснащується анкерами.
Для суміжних стійок знадобиться загальне підставу, навіть якщо поруч будуть розташовуватися сталеві і залізобетонні конструкції. Проектне положення каркасних елементів забезпечується правильною установкою анкерів, а точність розстановки по висоті - підготовкою поверхні підстав.
установка колон
Монтаж металевих конструкцій повинен здійснюватися так, щоб відхилення по осях, завбільшки як дозволених СНиП (особливо стосується фрезерованих поверхонь). Прості колони встановлюються цілком, а важкі збираються з складових елементів. Щоб змонтувати, їх необхідно захопити, підняти, підвести до опор, вирівняти і закріпити. Для захоплення конструкцій використовуються стропи, під якими розміщуються підкладки (наприклад, з дерева). Підйом здійснюється шляхом повороту або ковзання.
Існує кілька способів обпирання бази на підставу (вузли металевих колон можна побачити нижче):
- на його поверхню без підливи розчином,
- на сталеві плити з підливою раствором-
- на балки, рейки (знадобиться підлива бази розчином).
На практиці використовують більш простий спосіб монтажу. В даному випадку черевики встановлюються на зварені між собою сталеві підкладки, і скріплюються з низом колон. Як тільки конструкції будуть встановлені і зафіксовані, їх заливають розчином.
Монтаж колон передбачає ретельне вивіряння за допомогою геодезичних приладів і схилів. При цьому перевіряються їх позначки, вертикальність і положення в плані. Для кріплення конструкцій використовуються анкерні болти: знадобиться 2-4 шт. для колон заввишки до 15 м. Додаткову стійкість забезпечать розчалювання, які знімаються після остаточного закріплення. Більш високі елементи додатково зміцнюють розпірками, тимчасовими зв`язками і підкосами. Для отримання стійкого каркаса краще монтувати колони разом з підкрановими балками.
