2.2. Колонны

Номенклатура колонн достаточно многообразна. Она определяется местом колонны в составе здания, ее высотой, нагрузкой от покрытия и стен, от опирающегося на каркас кранового оборудования и других технологических устройств. Под влиянием этих факторов сформировались и находят преимущественное применение унифицированные типы колонн прямоугольного сечения, двухветвевые и круглые.

Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого конструкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности, жесткости и устойчивости.

Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий без опорных мостовых кранов и для зданий с опорными мостовыми кранами.

Д ля зданий высотой от 3 до 14,4 м без опорных мостовых кранов или с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т применяют колонны постоянного сечения (рис.5.11). Средние колонны при высоте сечения меньше 500 мм вверху снабжают симметричными двухсторонними консолями, чтобы обеспечить опирание конструкций покрытия. Длину колонн выбирают с учетом высоты здания (от пола до низа несущих конструкций покрытия) и глубины заделки колонны в фундаменты. Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних и средних рядах). Сечения колонны могут иметь квадратное (300х300; 400х400 и 500х500 мм) и прямоугольное (400х300; 500х400; 600х500 мм). Колонны постоянного сечения заделывают в железобетонные фундаменты на глубину 750, 850 мм.

Рис. 5. 11. Сборные железобетонные колонны для зданий высотой 3…14,м без опорных мостовых кранов.

Для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы разработаны колонны прямоугольного сечения (рис. 5.12, а), а для зданий с опорными кранами общего назначения от 32 до 50 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы – колонны двухветвевые (рис. 5.12, б).

Колонны прямоугольного сечения могут быть использованы в зданиях высотой от 8,4 до 14,4 м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют от 400х600 до 400х900 мм (через 100мм).

К олонны двухветвевого сечения применяют в зданиях высотой более 14,4 (до 18) м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют 500х1400 и 500х1900 мм.

Рис. 5.12. Сборные железобетонные колонны для зданий:

а) для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т и высоте здания 8,4…14,4 м;

б) то же, с кранами до 50 т и высоте от 14,4…18 м.

Сборные колонны изготавливают из тяжелого бетона классов В15-В40.

Для соединения с колонной других конструктивных элементов (стропильных и подстропильных конструкций, подкрановых балок, элементов стен и др.) в ней предусматривают закладные детали. В колоннах, располагаемых в местах установки вертикальных связей, предусматривают закладные детали для крепления связей, а у колонн, располагаемых у торцевых стен, - дополнительные закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка. В верхней части колонны имеют оголовки: при опирании на них железобетонных конструкций с соединением на монтажной сварке – горизонтальные пластины, при стальных несущих конструкциях – анкерные болты (рис. 5.13).

Рис. 5.13. Основные закладные элементы колонн: 1 – закладная деталь для крепления стальной фермы (анкеры); 2, 3 – то же, для крепления подкрановой балки; 4 – то же, стеновых панелей, 5 – то же, вертикальных связей.

При использовании в покрытиях железобетонных подстропильных конструкций длина колонны средних рядов принимается на 600 мм меньше, чем в покрытиях только со стропильными конструкциями.

Размеры сечения надкрановой части колонн прямоугольного и двухветвевого вида унифицированы и составляют по высоте (в направлении пролета) 380 и 600 мм. При высоте сечения 380 м возможна «нулевая» привязка колонн к крайней продольной разбивочной оси, поскольку ось подкранового пути имеет также унифицированную привязку к ней, равную 750 мм. При высоте сечения 600 мм необходимо применять привязку «250» или «500», так как в этом случае ось подкранового пути отстоит от разбивочной оси на 1000 мм и более.

Двухветвевые железобетонные колонны по сравнению с колоннами прямоугольного сечения более трудоемки при изготовлении, транспортировке и монтаже. Вследствие этого применение ограничивают, вместо них рациональнее применять стальные колонны.

В целях снижения массы колонн и более экономного расхода материалов разработаны типовые колонны кольцевого сечения, изготавливаемые методом центрифугирования (рис. 5.14). Такие колонны могут быть использованы в зданиях с неагрессивной средой без мостовых кранов или с грузоподъемностью до 32 т. Диаметры сечения колонн в зависимости от нагрузки и длины колонны, сетки колонн и грузоподъемности кранов составляют от 300 до 1000 мм (через 100 мм) при толщине стенок от 50 до 120 мм. На изготовление таких колонн требуется почти в 2 раза меньше бетона и на 20-30% стали.

Рис. 5.14. Сборные железобетонные колонны кольцевого сечения.