Сварные металлические колонны

   В современном частном и промышленном строительстве металлические колонны — необходимый конструкционный элемент большинства зданий и сооружений. Наш завод металллоконструкций много лет производит и продает высококачественные металлоконструкции. Изделия изготовлены в заводских условиях, прошли лабораторное тестирование, полностью соответствуют стандартам ГОСТ. Использование нашей металлопродукции — это гарантия прочности строительных сооружений и безопасности пользователей.

Особенности металлических колонн

   Колонны представляют собой длинные и прочные конструкции из металла, которые используются как опорные столбы при создании несущего каркаса строительного объекта. Они могут быть цельнолитыми в виде широкополочных двутавров (толстых стальных балок в форме буквы «H») или сборными, сделанными из системы прокатных профилей — труб большого диаметра, металлических уголков, швеллеров. Корпус металлоизделия состоит из трех составных частей:

1. База — нижняя подошва, которая устанавливается на фундамент, крепится к нему анкерами.
2. Стержень — самая длинная средняя часть колонны.
3. Оголовок — верх металлического столба, к которому фиксируются потолочные перекрытия.

Примечания

1. В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 590 Н/мм2 а также из всех сталей при толщине элементов более 8 мм минимальный катет швов следует принимать по специальным техническим условиям.
2. В конструкциях группы 4 минимальный катет односторонних угловых швов следует уменьшать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм и на 2 мм - при толщине элементов свыше 40 мм.

Из каких элементов состоит сварная колонна

Каждая колонна состоит из нескольких составных частей:

1. Оголовок – верхний элемент металлической конструкции. Эта часть нужна для передачи внешнего усилия через стержень к базе и опоре. Часто для укрепления оголовка и его большей устойчивости применяют ребра жесткости или косынки, которые помогают усилить участки соприкосновения верхних и нижних элементов. На оголовке фиксируют фермы, рельсы и ригели, а в производственных помещениях – мостовые краны.
2. Стержень – средняя часть конструкции. Состоит из двутавровой балки и прокатного профиля. Стержень подергается постоянному воздействию на сжатие. Крепость конструктивной части, а, соответственно, и каркаса строения, напрямую зависит от того, насколько корректно проектировщик высчитал параметры стенок. Элемент бывает сплошным или сквозным.
3. Башмак – располагается снизу. Также этот элемент иногда называют базой. Эта составная часть служит для распределения усилия по площади фундамента под колонной. На башмаке предусмотрены выемки для креплений, в который, как правило, вставляют анкерные болты. Конструкция базы зависит от типа и высоты сечения стержня, метода сборки сварной колонны, а также способа фиксации конструкции на фундаменте. Башмак бывает сплошным, разделяемым, с траверсами.
4. Боковые ребра – необходимы для усиления жесткости колонны при кручении.

Обычно металлические конструкции изготавливают шириной до полутора метра, в высоту – до 12 метров.

Виды и типы сварных колонн

   Самым популярным типом считаются сплошная колонна. Наиболее конструктивно простой – прокатный двутавр. При этом последний вариант колонны эффективно применять в тех ситуациях, когда в плоскость меньшей жесткости устанавливаются дополнительные связи.

   Самыми частыми считаются составные двутавровые сечения. Сечения полок и стенки подбирают так, чтобы добиться одинаковой жесткости во всех направлениях. Конструкция получится достаточно технологичной в производстве при минимальных затратах металла. С экономической стороны интересными считаются сварные колонны трубчатого сечения – однако из-за недостатка труб подобные варианты используются не часто.

Сильная сторона сквозных колонн, если сравнивать со сплошными, в том, что при выборе конкретного расстояния между ветвями, можно добиться конструкции, равноустойчивой относительно двух основных осей как при равных расчетных длинах, так и при сильно различных. Такой вариант помогает добиться эффективного применения материала ветвей, и, логично, меньшей массы строения. Однако производство таких колонн сложнее и требует больших усилий, потому дороже.

Разные составные стержни, равные по конструкции и работе колоннам, также применяются в гидротехнических затворах, для бешенных опор, матч, как элемент массивных решетчатых ферм.

В практике приобретают популярность колоны из прокатных широкополочных двутавров. Этот вариант характеризуется повышенной жесткостью в обоих направлениях и требует небольших ресурсных расходов для производства. В некоторых случаях допускается использование и других сечений.

По типу передачи колонной нагрузки встречаются внецентренно- и центрально-сжатые конструкции. Во втором случае колонна настроена на продольную силу, приходящуюся по оси и приводящую к равномерному усилию на поперечное сечение. Также этот тип бывает сплошностенчатым или решетчатым. Первые колонны используют при значительных нагрузках на малых высотах, когда как вторые – при небольшом воздействии, но на высоте.

В центрально-сжатых вариантах нагрузка приходится либо напрямую по центру сечения, либо соразмерной по стержневой оси.

Внецентренно-сжатые металлические колонны помимо прочего усилия также воздействуют на изгиб от момента.

Согласно общей классификации, сварные конструкции можно разделить:

• По типу – постоянное или изменчивое сечение по высоте;
• По стержневому сечению – сплошностенчатые или решетчатые, разделенные на ветви и скрепленные раскосами/планками.

Где применяются колонны из металла

Основная функция таких металлоизделий — служить в качестве несущих опор строительных сооружений. Металлоконструкции колонн широко применяются в разных областях:

• в частном домостроении;
• для сооружения быстровозводимых коммерческих зданий — торговых точек, складов, гаражей;
• при строительстве промышленных объектов — мостов, опор для трубопроводов. 

В последнее время металлоколонны все чаще применяются в архитектуре современных зданий, имеющих необычную форму. Они призваны решать множество задач одновременно — быть несущей опорой, распределять нагрузки на фундамент, уменьшать силовые воздействия на перекрытия, если сооружение многоэтажное или имеет нестандартную конфигурацию.