Колонны из стальных труб

Колонны из стальных труб

Несущая способность колонн из прокатных профилей

Эта номограмма позволяет при заданной нагрузке приближенно определить размеры сечения колонны из прокатного профиля наиболее экономичного поперечного сечения. Номограмма построена для наиболее часто встречающейся на практике расчетной длины колонны (равной высоте этажа h=3,5 м). Номограмма применима также и для других незначительно отличающихся по расчетной длине колонн. При h=3 м несущая способность повышается на с % (коэффициент высоты), при h=4 м она уменьшается на с %. Для расчета колонн при значительно большей высоте этажа эта номограмма непригодна.

Несущая способность колонн из квадратных и круглых труб

Номограммы дают возможность при заданной нагрузке определить размеры поперечных сечений колонн из сталей марок St37 и St52. Номограммы на левой стороне служат для подбора сечений колонн с шириной грани или диаметром более 24 см, номограммы на правой стороне (в большем масштабе) построены для колонн меньших сечений.

Несущая способность определена для колонн с расчетной длиной, равной высоте этажа h=3,5 м. При незначительном отклонении расчетной длины несущая способность колонны изменяется мало. Приведенные под номограммой В значения коэффициентов с % показывают на снижение несущей способности колонн при h=4 м или увеличение при h=3 м. Чем больше диаметр колонны, тем незначительнее отклонение.

Колонны из квадратных труб со стенками одинаковой толщины.

Как правило, при выборе размеров поперечного сечения и марки стали наблюдается, что небольшое изменение ширины граней при сохранении марки стали приводит к незначительному изменению массы. Применение более прочной (и дорогой) стали St52 дает соответствующую экономию стали только при больших размерах поперечного сечения. При небольших размерах поперечного сечения применение стали St52 из-за малого коэффициента продольного изгиба выгоды не дает.

Выбор профиля

На вертикальной оси номограммы А откладывают значение нагрузки Р и двигаются по горизонтали вправо до пересечения с одной из восьми кривых несущей способности, построенных для четырех типов профилей из двух марок стали. Под точкой пересечения горизонтали с кривой, характеризующей тип профиля и марку стали, на горизонтальной оси определяют размер (высоту) профиля, а по графику, находящемуся ниже номограммы В, устанавливают процентную добавку с. Если точка пересечения лежит между двумя профилями, то следует выбирать ближайший больший профиль.

Масса колонн

Для определения массы колонны по номограмме В от номера профиля нужно мысленно провести линию вниз до кривой веса выбранного типа профиля и, двигаясь от точки пересечения по горизонтали, на вертикальной оси определить массу профиля.

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.

Читайте также:  Какие обои подойдут к зеленому потолку

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.

Читайте также:  Выдвижной стол из стены

В связи с изменениями производственной программы Саратовского резервуарного завода выпуск данного оборудования завершен.
Актуальный список товаров доступен в разделе "Продукция".

Металлические колонны являются основными элементами металлического каркаса здания и составляют скелет здания, выполняющий основную несущую функцию, воспринимающей основные нагрузки на здание или сооружение. Кроме того, узлы крепления элементов (балки, ригели, распорки, связи), различные примыкания и стыки располагаются также на колоннах. Колонны поддерживают элементы каркаса, кровлю, перекрытия и ограждающие конструкции.

Проектирование и изготовление стальных колонн

Проектирование здания или сооружения начинается с выбора типа фундамента в зависимости именно от типа колонн.

Высокая значимость колонн в металлоконструкции здания заключается в том, что они воспринимают суммарные нагрузки на элементы каркаса (собственный вес строительных конструкций, вес внутренней отделки здания, вес оборудования внутри здания, внешние горизонтальные и вертикальные климатические нагрузки) и равномерно передают их на фундамент. Для обеспечения высокой надежности, устойчивости и жесткости колонны изготавливают с мощными сечениями.

Кроме того, на сегодняшний момент развития строительной отрасли колонны зачастую используются как элемент дизайна внутренней или внешней отделки здания.

Для изготовления металлических колонн Саратовский резервуарный завод использует двутавровые сварные балки, гнутые уголки, горячекатаные двутавровые балки, горячекатаные профильные трубы, круглые трубы, профильные гнутые трубы, гнутые и горячекатаные швеллеры.

На заводах-изготовителях колонны и опоры производятся двумя способами: при помощи сварки или с использованием проката. В первом случае металлические листы сворачиваются в нужной форме на сварочном стане и свариваются автоматической сваркой. Таким способом, в основном, изготавливают прямоугольные или двутавровые колонны. Круглые колонны изготавливают из металлических заготовок методом горячей обкатки: сначала они нагреваются, прошиваются, а затем происходит прокатка заготовок.

Классификация металлических колонн

Металлические колонны можно условно поделить на два типа:

  • основные колонны, к которым крепятся несущие элементы металлокаркаса
  • фахверковые, или вспомогательные, которые монтируются при необходимости во время возведения здания

Основные колонны имеют большие сечения, по сравнению со вспомогательными, так как на них возлагается главная несущая функция.

Конструкция стальных колонн

Основными конструктивными элементами металлических колонн вне зависимости от их видов являются: оголовок, стержень, база.

База — это место крепления колонны к фундаменту (в основном при помощи анкерных болтов). Основная функция базы — передача и равномерное распределение нагрузки на фундамент.

Стержень — это средняя часть колонны. Если необходимо изготовление колонны большого сечения для возможности противостояния большим нагрузкам, внутри стержня по всей его длине устанавливают поперечные ребра жесткости.

Оголовок — верхняя часть колонны. Он воспринимает все внешние нагрузки (климатические, нагрузки от балок и ферм) и через стержень передают их на базу колонны.

Поперечное сечение металлической колонны

В зависимости от типа поперечного сечения колонны можно разделить на:

  • колонны прямоугольного сечения с четырехугольным геометрическим контуром
  • колонны круглого сечения (в основном из стальных труб)
  • колонны двутавровые с Н-образным сечением (длина и ширина сечений может быть как одинаковая, так и разная)

Сплошные и сквозные металлические колонны

По типу сечения металлические колонны также можно разделить на сплошные и сквозные колонны. В сплошных колоннах между поясами находится сплошная стенка. Обычно сплошностенные колонны изготавливаются из двутавров или сварного профиля толстолистовой стали двутаврового симметричного сечения. В сквозных колоннах пояса соединены планками или решетками. Сквозные колонны состоят из ветвей. Средние колонны изготавливают из широкополочных двутавров или сварных двутавров, а крайние колонны – из стали швеллерного сечения. Решетку, соединяющую колонну, традиционно изготавливают двухплоскостную из одиночных уголков; она должна быть раскосная без стоек. Такие колонны являются наиболее трудоемкими при производстве, но возможность сохранения равноустойчивости является их преимуществом.

Читайте также:  Как сделать жидкий травертин

Схемы сплошностенных и сквозных типов колонн

Колонны: а, б, в — сплошностенчатые, г, д — сквозные

Колонны постоянного или переменного сечения

По конструктивной форме колонны бывают постоянного или переменного сечения (раздельные) и ступенчатые. В колоннах постоянного сечения габарит сечения является неизменным, а площадь сечения на разной высоте колонны может меняться. Нагрузка в колоннах постоянного сечения передается через консоль и подкрановую балку. Такие колонны используются для строительства многоэтажных зданий высотой до 10 м, зданий без мостовых кранов или с кранами, где подкрановые балки опираются на консоли. В колоннах переменного сечения нагрузка от подкрановой балки передается сразу на стержень колонны. Такие колонны применяются для более высоких зданий и зданий с кранами грузоподъемностью более 20 т. Раздельные колонны состоят из двух соединенных между собой стержней, которые при этом раздельно принимают нагрузки от крана и шатра.

Схемы ступенчатой и раздельной колонн и колонны постоянного сечения

Схемы стальных колонны и решеток

Типы стальных колонн и решеток: а) – колонны постоянного сечения, б) – колонны переменного сечения, в) – раздельные колонны, г) – решетки: 1 – треугольная, 2 – раскосная, 3 – крестовая, 4 – полураскосная

Центрально-сжатые и внецентренно-сжатые металлические колонны

По характеру работы металлические колонны бывают центрально-сжатые и внецентренно-сжатые.

Центрально-сжатые колонны воспринимают нагрузки от ферм перекрытий, рабочих площадок, балок и других элементов металлического каркаса. Далее такие колонны передают нагрузки на расположенные ниже элементы конструкции или на фундамент. Нагрузки проходят строго по центру колонны, что создает центральное сжатие поперечного сечения. Такой тип колонн используется в зданиях и сооружениях с вертикальными связями, воспринимающими горизонтальные нагрузки.

На внецентренно-сжатые колонны действуют одновременно продольные усилия и изгибающий момент. Сечения таких колонн увеличивают по высоте и изготавливают несимметричными из-за разности эффекта от нагрузок: одна сторона колонны «догружается», вторая – «разгружается».

Саратовский резервуарный завод изготавливает металлические колонны, руководствуясь основными требованиями нормативных документов:

  • ГОСТ 23682-79 «Колонны стальные ступенчатые для зданий с мостовыми электрическими кранами общего назначения грузоподъемностью до 50 т. Технические условия»
  • ГОСТ 23118-99 «Конструкции стальные строительные. Общие технические условия»
  • Руководство по подбору сечений элементов строительных стальных конструкций

Оборудование для изготовления колонн позволяет выпускать элементы металлоконструкций каркаса здания или сооружения любого профиля и размера с выбором сечения колонн.

Как заказать изготовление металлических колонн у Саратовского резервуарного завода?

Для расчета стоимости металлических колонн нашего производства, Вы можете:

  • связаться с нами по телефону 8-800-555-9480
  • написать на электронную почту технические требования к металлоконструкциям
  • воспользоваться формой "Запрос цены", указать контактую информацию, и наш специалист свяжется с Вами

Специалисты Завода предлагают комплексные услуги:

  • инженерные изыскания на объекте эксплуатации
  • проектирование объектов нефтегазового комплекса
  • производство и монтаж различных промышленных металлоконструкций
Ссылка на основную публикацию
Когда садить цветы под зиму на урале
Владельцы садовых участков ежегодно стремятся преобразить свои наделы. В ход идут декоративные кустарники, многолетние и однолетние цветы. Чтобы облегчить собственный...
Когда несутся куры утром или вечером
Чтобы рассчитать плановый «урожай» яиц, следует учитывать продуктивные характеристики породы, а также знать, в каком возрасте начинают нестись куры молодки....
Когда садить цветы под зиму на урале
Владельцы садовых участков ежегодно стремятся преобразить свои наделы. В ход идут декоративные кустарники, многолетние и однолетние цветы. Чтобы облегчить собственный...
Кокосовая пальма в сочи
Россия – огромное государство, занимающее большие площади с разнообразными природными ареалами. Здесь имеются и великолепные горные массивы, холмы, обилие рек...
Adblock detector