Стальные несущие колонны одновременно используются с фермами и несущими балками, образуя вертикальную жесткость зданий и сооружений. Колонные элементы используются во внутренней части строений. Представляет собой опору для перекрытий, этажей. Также могут использоваться для зонирования пространства. К несущим колоннам крепятся ж\б плиты и иные строительные конструкции. Из них формируются перегородки и стены здания. Колонны используются для строительства вспомогательных, бытовых, административных, промышленных объектов.

Конструктивные особенности

Конструкция колонны — 3 основные стержневые элемента. Верхняя часть состоит из башмака и оголовка.

Категории несущей колонны в зависимости от варианта использования:

• изделия с постоянным сечением;
• металлоконструкции переменного сечения. Используются при строительстве зданий, промышленных цехов. Применяются ступенчатые, сплошные и сквозные колонны;
• несущие конструкции раздельного типа.

По форме сечения колонны подразделяются на круглые, прямоугольные, двутавровые. Колонны с постоянным сечением актуальны для зданий, высота которых более 2 метров.

Колонные конструкции характеризуются практичностью и доступностью. Металлоконструкции переменного сечения из стали используются при возведении цехов с задействованием мостового крана. Опоры позволяют возвести строение, высота которого будет 18 метров. Если нагрузки больше 50 тонн, а высота сооружения 18 м., устанавливают колонны с многоветвевой схемой. Конструкции бывают 2-3-4-ветвевыми.

Назначение и классификация

Несущие колонные конструкции выступают в качестве неотъемлемого элемента большинства современных зданий. Металлические колонны бывают основными и вспомогательными. Элементы основного типа характеризуются высокой степень прочности и несущей способности. Они могут выдержать в течение сего срока эксплуатации основную рабочую нагрузку.

Вспомогательные элементы используются в качестве дополнительной опоры и конструктивных деталей для усиления прочности и жесткости сооружения только вместе с основными конструкциями.

Изготовление

Стальные несущие колонны относят к категории металлоконструкций с высокой степенью ответственностью. Эти элементы отвечают за целостность и прочность всего сооружения. Поэтому к процессу изготовления несущих элементов предъявляются повышенные требования в области сварочного соединения, подгонки деталей. В зависимости от конструкции колонные соединения могут быть сварными и клепаными. Клепаные предполагают изготовление из заклепок\болтов. При изготовлении сварных элементов используется сварка.

При изготовлении стальных колонн, используются различный металлопрокат. Это может быть швеллер, балки, профильные уголки, круглые трубы различного диаметра. Вид используемого материала определяет форму сечения несущей конструкции. Зачастую используется углеродистая сталь. Процент содержания в сплавах из стали определяет антикоррозионные свойства металла, а также степень прочности и пластичности.

Проектирование

Процесс изготовления основывается на проектной документации, в ней указываются индивидуальные характеристики сооружений, зданий. А также степень предполагаемых нагрузок на опоры, высота. При проектировании учитывается нагрузка снега, ветровые факторы, вес оборудования. Все это сказывается на долговечности и прочности. В некоторых случаях принимаются типовые колонны. При возведении одноэтажного дома задействуют колонные элементы с переменным или постоянным сечением.

Если возникла необходимость в монтаже опорных конструкций сквозного сечения, их соединяют с помощью решетки. Раздельные опоры рассчитываются на основании подкрановой и шатровой ветвей. Если элементы подвергаются при работе сжатию при наличии изгибающих элементов. К установке используют колонны, имеющие сплошное сечение. Они выполняются из прокатных широкополочных балок.

В производственных цехах с предполагаемой нагрузкой не более 20 тонн, а высота 8,5 метра рекомендуется устанавливать стальные колонные конструкции, имеющие постоянное сечение. Высота стенки балки = 40-63 см. Проектирование несущих конструктивных элементов подразумевает проверку прочности и предварительного расчета предполагаемой степени нагрузки.

Особенности монтажа

Колонны — классические элементы с вертикальной конструкцией. Они устанавливаются на подготовленный фундамент. Он может представлять из себя ленточную или свайную конструкцию. Для проведения предварительного расчета основания проводятся геодезические работы. Колонные конструкции устанавливают на базу. Она может иметь крепление с регулировкой конструкцией. На базу колонны одеваются пластины и закручиваются гайками. Конструкция позволяет регулировать положении металлоконструкции. После того как все вымерено, опоры заливаются цементным раствором.

Если конструкция имеет нерегулируемую базовую опору, тогда фундамент колонн выводится в «нулевое» положение. Затем строительную конструкцию усиливают за счет использования балок, ферм, стеновых блоков и прочих материалов. В процессе установки и подъема, применяют стропы, крюки, троса, крановое оборудование.

Преимущества

Такие конструкции успешно применяются в комплексе с железобетонными изделиями. Им присуще следующие положительные моменты:

• высокий уровень прочности;
• небольшая материалоемкость, доступные цены;
• экономия пространства за счет использования компактных материалов;
• колонна выполняет одновременно несколько важных функций: поддерживает и связывает между собой отдельные элементы;
• типовые серийные изделия дают возможность сэкономить на проектировании.

Сфера применения

Колонны из стали пользуются большой популярностью при строительстве промышленных, гражданских, сельскохозяйственных объектов. В первую очередь их используют при строительстве зданий промышленного назначения. Здесь важны такие характеристики, как прочность, размеры, несущая способность. На основе опорных конструкций, возводят цеха машиностроительной, химической, металлургической индустрии. В этом случае не используется грузоподъемный кран и устройства.

Большие габариты вертикальных стоек дают возможность строить просторные сооружения. Это могут быть ангары, склады, торговые павильоны. Последние могут представлять собой объект городской и социальной инфраструктуры. Опорные колонны из стали используются при сооружении бытовых комплексов.