Огромное количество людей при упоминании такого слова, как «колонна», сразу вспоминают античные, декоративные памятники архитектуры и здания с широкими резными колоннами, поддерживающими перекрытие. Но помимо таких архитектурных объектов, выполняющих декоративную функцию, существуют и железобетонные колонны промышленных зданий, которые выполняют опорную функцию для поддержания каркаса здания.
ЖБИ опоры в промышленном строительстве
Особенности конструкций
Колонны, изготовленные из армированного бетонного раствора, переставляют собой вертикальные изделия, обладающие относительно небольшими габаритами формы поперечного сечения, если сравнивать с их высотой или длиной.
Такие строительные элементы применяются в основном для создания каркасов связевого или рамного типа, а также их используют в качестве опор, распределяющих нагрузку, для иных строительных элементов:
- Балки;
- Ригеля;
- Прогоны.
Основные свойства и характеристики
ЖБИ колонны — это изделия обладающие следующим набором свойств:
- Высокая устойчивость к агрессивным воздействиям окружающей среды;
- Полное соответствие заявленным несущим способностям;
- Устойчивость к разнообразным воздействиям сейсмического характера;
- Непроницаемость для влаги;
- Устойчивость к минусовым температурам.
Инструкция по выбору той или иной конструкции предусматривает ориентир на соответствие следующим параметрам:
Основной и самой важной технической характеристикой ЖБИ опор является именно несущая способность. Чем выше показатели данного параметра, тем ниже колонна располагается в здании. Изделия с наивысшей несущей способностью могут использоваться в сооружение нижних этажей или подвальных помещений.
Ассортимент форм
Для многоэтажных зданий обычно используются колонны, конструкция которых наделена несколькими консольными выступами, предусмотренными на высоте в 2,5 и 3 метра. Отметки такого типа являются обозначением конца этажа, потому что именно на них фиксируются балки перекрытия для обустройства следующего уровня. Таким образом и формируется каркас высотных строений.
Колонны, которые используются для возведения зданий в один этаж, являются более высокими и не предусматривают наличие выступов. Такие опоры могут использоваться для строительства промышленных или сельскохозяйственных помещений.
Нормативная документация
Процесс строительства
К ЖБИ изделиям такого типа относятся с большой степенью ответственности и предъявляют строжайшие требования. Элементы данного типа изготавливаются в полном соответствии с стандартизованной документацией. Над ними производят огромное количество различных проверок и испытаний на прочность, надежность, жесткость и способность противостоять растрескиванию.
Все основные требования и стандарты для ЖБИ опор содержатся в следующих документах:
- ГОСТ 25628 от 1990 года регламентирует параметры колонн для возведения одноэтажных строений;
- ГОСТ 18979 от 1990 года регламентирует параметры колонн для возведения многоэтажных строений;
Обратите внимание! В данных ГОСТах сваям-колоннам присваивается такое обозначение «СК.40.2.5-1». Данное обозначение говорит о том, что длина подобных элементов составляет 0,4 м, а ширина их составляет 0,2 м.
- Серия ИИ 04-1 регламентирует параметры изделий для создания связевого каркаса;
- Серия 1.423.1-3/88 оговаривает параметры колонн, являющихся основой для сооружения одноэтажных помещений промышленного назначения;
- Серия 1.823.1-2 оговаривает характеристики изделий для сооружения конструкций сельскохозяйственного назначения.
Цена на такие изделия относится к разряду достаточно высоких и поэтому важно следить чтобы, потраченные средства были оправданы. По параметрам долговечности и прочности колоны из армированного бетона не имеют аналогов среди всего ассортимента ЖБИ изделий. Именно такие характеристики обуславливают то, что колонны становятся теми изделиями, вокруг которых и строится здание.
Из чего изготавливаются колонны
Армированное изделие
К выбору материала для изготовления таких несущих конструкций подходят с особой тщательность, ведь именно от него зависят основные показатели готового изделия. Современные элементы, изготавливаются с применением растворов марки от М300 до М600 с укрепленным каркасом, выполняемым с помощью жестких стержней и проволоки. Арматура из стали может быть напряженной или ненапряженной.
Именно такое стальное упрочнение позволит колонне обладать необходимым уровнем прочности, долговечностью и способностью претерпевать колоссальные нагрузки от плит перекрытия.
Монтаж железобетонных колонн своими руками производится в специализированные стаканы или в монолитные фундаменты. Колонные фундаменты — это изделия, выполняемые также из армированного бетона. Такие элементы обладают просто огромным запасом прочности, что позволяет им надежно удерживать изделия данного типа, исключая перемещение и наклон.
На фото — фундамент под установку
Классификация изделий
Существует несколько видов классификаций таких ЖБИ конструкций по различным признакам и особенностям готового элемента.
Виды
Основные виды
По виду такие конструкции делятся всего на две основные группы:
- Прямоугольные – для зданий высотой 9,6м;
- Двухветвевые – для зданий высотой более 9,6 м;
Двухветвевое изделие
Обратите внимание! Изделие такого типа состоит из надкрановой части, на которую как раз и опирается перекрытие, и подкрановой части, которая служит опорой для балки и воспринимает нагрузку от перекрытия.
Унифицированные размеры железобетонных колонн с консолями также разделяются в зависимости от типа поперечного сечения:
- С прямоугольным сечением – 400/400, 400/600, 400/800, 500/500, 500/600, 500/800(мм);
- С двухветвевым сечением – 400/1000, 500/1000, 500/1300, 500/1400, 500/1550, 600/1400, 600/1900, 600/2400 (мм).
По сечению
Согласно типу поперечного сечения конструкции могут быть:
- Круглые;
- Прямоугольные;
- Квадратные.
По технологии изготовления
Согласно методу, с помощью которого изготавливается, опорная конструкция может быть:
- Монолитной. Изготовление производится прямо на строительной площадке методом заливки бетонного раствора в опалубку, в которую заранее уложен армирующий каркас;
Заливка монолитных изделий на стройплощадке
- Сборной. Опоры данного вида полностью изготавливаются в промышленных условиях на заводах изготовителях. Транспортировка таких изделий к участку застройки производится с помощью специализированной техники.
По положению
В зависимости от положения колонны в создаваемой железобетонной конструкции каркаса строящегося здания изделия делятся на:
- Колонны среднего ряда;
- Колонны крайнего ряда;
- Фасадные изделия.
Фасадные элементы обладают увеличенной консолью, которая и обеспечивать возможность опоры на нее фасадных покрытий. Имеющиеся в данной консоли отверстия предназначаются для проведения коммуникационных стояков.
Также существуют фасадные изделия с длинными консолями для обустройства балконов и лоджий.
Некоторые особенности расчета
Эскиз каркасной конструкции
Такие параметры, как длина, наличие закладных элементов, сечение, и несущие способности колонны определяются методом расчета на этапе проектирования конструкции. В огромном количестве случаев используются именно сборные ЖБИ изделия, которые обладают длинной, равной двум этажам сооружаемого строения.
Профессионалы рекомендуют для изготовления использовать бетонные растворы марки от В-15 до В-25. Ну а для изделий, которые будут использоваться при возведении первых этажей применяют растворы от В-25 до В-30, но не более.
Первое, с чем необходимо определиться с помощью расчета, это площадь сечения изделия из бетона, которая позволит сохранить равномерность сжатия. Данная величина определяется по следующей формуле:
A = F / Rb, где:
- A – площадь сечения изделия;
- F – сжимающая сила;
- Rb – прочность бетонного раствора на сжатие.
Пример расчет железобетонной колонны:
F= 50 тонн. Бетон марки Б15 обладающий прочностью на сжатие в 200 кгс/см2.
А =50000/200 = 250 см2
Сторона квадрата сечения будет равна:
А=√250= 16 см.
После того как площадь сечения известна, следует расчет с учетом коэффициентов, обозначающих условия работы, точность монтажа и иные условия, которые способны повысить размеры сечения. Также следует учитывать внецентренное сжатие с учетом случайного эксцентриситета и гибкость создаваемой конструкции, которая увеличивается пропорционально высоте изделия.
Расчеты эти могут быть настолько громоздкими и сложными, что их производство зачастую сопряжено с высокой вероятностью допущения ошибок. Да и при нынешних возможностях современной вычислительной техники, производить подобные расчеты вручную просто нецелесообразно. Ну а если определить площадь сечения колонны необходимо в, так сказать, полевых условиях тогда вам, конечно, придется считать вручную.
В любом случае расчет должен учитывать не только собственную прочность колонны, но и возможность ее взаимодействия с фундаментом и перекрытиями строения. Поэтому расчетное сечение следует увеличить хотя бы из конструктивного взгляда на усиление конструкции.
Что учесть перед покупкой
Схема укладки для хранения и транспортировки
Перед тем как приобретать колонны для сооружения здания или помещений промышленного или сельскохозяйственного типа следует найти производителя, у которого можно по приемлемой цене приобрести продукцию хорошего качества.
Для того чтобы заказать и приобрести опорную ЖБИ конструкцию необходимо будет предоставить следующие данные:
- Набор рабочих чертежей, по которым проектировалась необходимая колонна;
- Предполагаемая этажность и высота;
- Форма;
- Размер поперечного сечения;
- Наличие закладных деталей;
- Расположение участка под застройку для того, чтобы верно рассчитать затраты на транспортировку готового изделия.
В заключение
Опоры ЖБИ
Колонны – чрезвычайно важное, прочное и надежное изделие для сооружения заданий. Выбирая такие опоры, следует ориентироваться на данные, которые указывает ГОСТ на железобетонные колонны для промышленных зданий, сельскохозяйственных, одноэтажных и многоэтажных. Помимо данных нормативных документов, следует также опираться на расчет внецентренно сжатой железобетонной колонны, который непременно должен присутствовать в проекте.
Ну а монтаж ЖБИ опоры не составит никакого труда, главное, чтобы изделие обладало всеми заявленными характеристиками, ведь именно от них зависит прочность и надежность строения. А видео в этой статье поведает вам еще больше о таком важном для строительства элементе, как колонны из армированного бетона.
