Колонны из железобетона

Железобетонная колонна создана для выполнения опорных функций у различных строительных сооружений. С ее помощью укрепляют балки, ригели, лотки, арки и прогоны. Сборные железобетонные колонны изготавливают из тяжелых бетонов, марка которых 200 и 300. Для создания армировочного каркаса используют специальные армату.

Железобетонными колоннами пользуются для усиления одноэтажных, промышленных, бытовых, многоэтажных зданий. Железобетонную колонну применяют для распределения нагрузки от конструкций перекрытия и прочих элементов строения.

Типы каменных колонн

Архитекторы настаивают, что колонна – это не только невероятно выгодный декоративный элемент, но и совершенно функциональная опорная конструкция. Если колонны закладываются на стадии строительства здания, они, как правило, несут функцию дополнительной поддержки сводов и межэтажных перегородок. Если же колонны выполняют лишь декоративную функцию, они могут быть представлены тремя основными типами:

  • Истинные колонны –представляют собой полноценный отдельно стоящий столбовой элемент, который может располагаться как по одиночному принципу, так и быть частью множественной колоннады.
  • Полуколонны – колонна данного типа примыкает к стене и наполовину или на треть утоплена вглубь стеновой поверхности.
  • Пилястра или фальшколонна – представляет собой выпирающую часть стены, которая лишь немного отделена от монолитной стеновой структуры.

Выбор типа колонны зависит от размеров и формы посещения, дизайнерской концепции и архитектурных особенностей здания. Следует отметить, что большинство дизайнеров интерьера считают, что цельные или истинные колонны подходят в большей степени для экстерьерного оформления и для украшения больших по площади, просторных помещений. Полуколонны и пилястры напротив созданы специально для небольших комнат, которые не позволяют расположить цельную опорную конструкцию.

Каменные колонны могут быть выполнены как в виде цельной опорной конструкции, так и в форме полуколонны или пилястра. При этом если предпочтение отдается компактным вариантам, то очень важно, чтобы стена, от которой отделяется фальшколонна также была выполнена из натурального камня. При этом цвет и фактура камня необязательно должна совпадать, что позволяет создавать яркие и контрастные интерьеры.

Отливка бетонных колонн

Устройство монолитных колонн – ответственное мероприятие. В идеале, бетонные колонны льют в один приём, чтобы избежать создания промежуточных холодных швов. Тем не менее, полностью обойтись без этих швов нельзя: в местах соединения с перекрытиями первого и второго этажа.

Важно следить за тем, чтобы холодный шов колонны был строго горизонтальным. В противном случае возможно разрушение колонны.

Отливка колонн производится с подачей бетона краном в ёмкости-«туфельке». Заливаемый в опалубку бетон уплотняется электрическим вибратором.

  • 1 из 1

На фото:

Результат работы — колонны первого этажа готовы.

Прямоугольные коробчатые профили

Применяются для колонн при больших продольных усилиях и изгибе в обоих направлениях или при большой свободной длине колонны, имеющей ограниченное поперечное сечение. Благодаря ровным наружным плоскостям применяются для необлицованных колонн.

5. Коробчатый профиль, получаемый из IPB путем приварки полос по бокам.

6. Сварной прямоугольный полый профиль. По высоте колонны возможно изменять площадь поперечного сечения путем перемены толщины листов. Минимальная толщина листа 8 мм. Сварка листов может производиться различными способами.

7. Сплошной квадратный профиль, позволяющий делать колонны с наименьшими габаритами сечения, обладает высокой степенью огнестойкости при ограниченной защите и позволяет размещать колонны в перегородках, чем достигается оптимальное использование площади этажа; стоимость обработки незначительна.

8. Два сваренных вместе швеллера. Профиль пригоден лишь в отдельных случаях, так как площадь поперечного сечения можно изменить только приваркой полос внутри.

Построение в колонне может быть в один или несколько рядов. Также используется для транспортных средств.

Колонна — строй, в котором военнослужащие расположены в затылок друг другу, а подразделения (машины) — одно за другим на дистанциях, установленных Уставом или командиром.
Колонны могут быть по одному, по два, по три, по четыре и более.

Колонны применяются для построения подразделений и частей в развёрнутый или походный строй.

Колонна является одним из самых простых и древнейших видов строя (построения). Основным преимуществом этого строя (построения) является простота маневрирования на достаточной скорости. Но при этом колонны очень уязвимы при фронтальных и фланговых атаках.

«Командуя одними казаками. Мы жужжали вокруг сменявшихся колонн неприятельских, у коих отбивали отстававшие обозы и орудия, иногда отрывали рассыпанные или растянутые по дороге взводы, но колоны оставались невредимыми… Колоны валили одна за другою, отгоняя нас ружейными выстрелами, и смеялись над нашим вокруг них безуспешным рыцарством»

В Русской армии ВС России имперского периода допускалась в качестве неуставного построения Полуротная колонна — построение роты, в котором полуроты стояли одна за другой на дистанции в 5 шагов [3] .

Характеристики железобетонных колонн

Для изготовления ЖБИ колонн используется тяжёлый бетон и арматура, которая выступает в роли металлокаркаса. Именно металлический каркас, придаёт железобетонным колоннам особой прочности и жёсткости в процессе использования.

Основными характеристиками железобетонных колон, является их длина и несущая способность. Что касается длины, то она может быть различной, от 5,7 до 17 метров. Всё во многом зависит от того, для какого именно типа постройки будут применяться ЖБИ колонны.

На сегодняшнее время, чаще всего, в строительстве используются бесстыковые железобетонные колонны, которые возможно применять для возведения абсолютно любого строения.

Применение железобетонных колонн

В основном ЖБИ колонны служат в качестве опорных элементов различных сооружений. При помощи них часто укрепляют ригели, балки, прогоны и лотки. Кроме того, нередко железобетонные колонны используются и при выполнении различных ремонтных работ, а также работ связанных с реставрацией зданий.

В данном случае железобетонные колонны используются для усиления промышленных, одноэтажных и многоэтажных построек, чтобы равномерно распределить нагрузку от других конструктивных элементов строения.

Железобетонные колонны и их виды

Ранее отмечалось, что колонны употребляются для возведения разных объектов, поэтому эти изделия разделяются на виды по разным параметрам.

Внешний вид

По внешности колонны разделяют на:

  • консольные;
  • бесконсольные.

Изделия консольного типа используются в том случае, если требуется произвести установку, используя мостовые краны. Если же необходимо провести монтаж без кранов, то используется бесконсольный тип.

Поперечное сечение

Опоры по этому параметру подразделяются на:

  • прямоугольные;
  • квадратные;
  • круглые.

Чтобы выбрать правильный тип, необходимо учитывать нагрузку и предполагаемое назначение изделия. Например, в местах, где главную роль играет декоративная функция, используются изделия с круглым сечением.

Важно: ж/б колонны могут обладать так называемыми «полками», которые требуются для качественного и надежного обустройства перекрытий.

Технология изготовления

Согласно стандартам ГОСТ, опорные элементы создаются двумя способами:

  1. Монолитное бетонирование – методика, которая позволяет изготавливать колонны во время строительных работ.
  2. Сборные железобетонные колонны – производятся в промышленных масштабах и доставляются на стройплощадку. Затем строители при помощи техники совершают крепление.

Месторасположение

Ж/б колонны по месторасположению бывают:

  • средние;
  • крайние;
  • фасадные;
  • декоративные.

Следует отметить, что декоративные колонны употребляются как украшение, и почти не несут нагрузки. Однако их можно заменить фасадными элементами – они выступят и опорой, и одновременно выполнят декоративную функцию.

Средние и крайние опоры употребляются для усиления перекрытий. Разница между ними заключается в том, сколько креплений подразумевает опора. Так, крайние колонны обладают только одним выступом, а средние – двумя.

Важно: применение ж/б колонн позволяет сократить срок строительных работ и уменьшить затраты на возведение объекта, при этом не нанося ущерба характеристикам здания.

Металлические колонны

При строительстве зданий из металлоконструкций базовым и одним из наиболее ответственных элементов являются колонны, ведь именно на них в результате передаются все внешние нагрузки, воздействующие на объект. Даже в процессе возведения какого-либо сооружения из металла, монтаж колонн является первоочередной задачей, следующей за подготовкой фундамента. Их тщательным образом выставляют, выравнивают, а уже после к ним закрепляются все остальные элементы каркаса: продольные и поперечные балки, перекрытия, стойки фахверка, фермы и проч. По этой причине изготовление металлических колонн является особенно ответственной задачей, в ходе выполнения которой должны предъявляться повышенных требования к качеству сварки и выполнению технических условий рабочими.

Проектирование и расчет колонн

Любую колонну, какой бы сложной она не была на первый взгляд, можно разделить на 3 основных элемента: оголовок, стержень и база.

Верхняя часть колонны. Воспринимает внешние нагрузки и передает их на стержень колонны и далее на фундамент.

Средняя часть колонны, ее рабочая зона. В случае необходимости стержень может быть усилен косынками (в местах сопряжения с оголовком и базой) и ребрами жесткости.

Место закрепления колонны к фундаменту, которое осуществляется, как правило, через анкерные болты.

Поперечное сечение колонны может иметь достаточно замысловатую форму, но в большинстве случаев проектировщики применяют:

  • горячекатанный двутавр,
  • профильную прямоуголную трубу,
  • круглую трубу.

Конечный размер поперечного сечения подбирается после проведения расчетов на прочность. Колонны работают на сжатие, а такой тип нагружения не является экстримальным с точки зрения достяжения предела текучести и последующего номинального разрушения. Намного критичней для колонны является потеря ее устойчивости, восприимчивость к которой во многом определяется не столько ее конструкцией, сколько тем, как колонна взаимодействует с другими элементами здания (есть ли поперечные связи, стойки фахверка и др.).

Нестандартная опора колонны.

Типы колонн

По конструктиву поперечного сечения несущие колонны можно разделить на несколько типов:

Колонна постоянного сечения

Колонна состоит из единого стержня, ярковыраженной подкрановой консоли и основания. Такие колонны обычно встречаются в бескаркасных зданиях, в ангарах, складах. На них возможна установка подвесного транспортного оборудования с грузоподъемностью не более 20 тн. Могут применяться как в одно- так и в многоэтажных зданиях. Габарит сечения такой колонны не изменяется, но при этом площадь сечения может варьироваться по высоте в соответствии с расчетными усилиями.

Колонна ступенчатая

В случае, когда в здании предполагается установка кран-балки высокой грузоподъемности, от 20 тн и выше. Такая конструкция увеличивает жесткость колонны на изгиб и существенно снижает склонность к потере устойчивости. Ступенчатая колонна состоит из двух ветвей: основной несущей, на которую опираются фермы кровли помещения, и подкрановой, на которую приходится нагрузка непосредственно от кран-балки грузоподъемного оборудования.

Колонна раздельная

Такие колонны встречаются не часто и используются лишь в исключительных случаях:

  • при низком расположении кранов большой грузоподъемности;
  • при многоярусном расположении кранов;
  • при реконструкции цехов (например, при увеличении числа пролетов).

Колонны могут воспринимать нагрузку различным образом относительно своей оси.

Центрально-сжатые колонны

Результирующие нагрузки от балок, ферм, перекрытий и др. проходят строго вдоль осевой линии колонны, что создает центральное сжатие сечения. В зданиях с таким типом нагружения колонн горизонтальные нагрузки воспринимаются дополнительными поперечными связями.

Внецентренно-сжатые колонны

Для такой колонны сжимающая результирующая сила приложена на некотором растоянии от центральной оси, что создает изгибающий момент. Дополнительно на колонну могут действовать и продольные усилия. В таких случаях колонна может иметь и несимметричное сечение для более равномерного внутрененнего распределения напряжений, что позволяет сэкономить материал и уменьшить массу изделия.

Изготовление металлических колонн на заводе СтройМонтажСервис-М

В своей практике мы имели опыт работы со всеми перечисленными выше типами колонн, причем не только в вопросах изготовления, но и проектирования. Наши инженеры всегда оценивают качества присылаемого проекта, и поэтому в случае необходимости могут дать рекомендации по конструктиву элементов колонн. Они принимают участие на всех этапах изготовления, контроллируя его процесс, ведь колонна — очень и очень ответственный элемент конструкции здания! Это позволяет нам гарантировать высокое качество нашей продукции и заставляет наших заказчиков обращаться к нам снова по вопросам как изготовления, так и монтажа металлических колонн.

Элементы

  • Голова колонны
  • Ряд
  • Глубина колонны
  • Ширина колонны
  • и так далее.

Колонны разделяются [4] (различаются [5] ):

  • от величины фронта военнослужащих, подразделений и частей, их составляющих (например, колонна рядами, по отделениям, взводная, двухвзводная [6] , по одному, по два, по три, по шести, эскадронная, орудийная, в одну повозку и тому подобное);
  • от дистанции между военнослужащими, подразделениями и частями (например, колонна сомкнутая и колонна разомкнутая);
  • по величине (типу) и роду войскового (силового) формирования, составляющей всю колонну (например, колонна ротная, батальонная, стрелковая, танковая, обозная, автомобильная и тому подобное);
  • в зависимости от того, какая из частей развёрнутого фронта находится в голове (например, колонна справа, слева, из середины);
  • в тактическом отношении колонны подразделяются на походные и боевые.