У большинства обычных людей при слове «колонна» в голове всплывает образ античной или архитектурной композиции, однако при возведении строительных объектов железобетонные колонны – наиважнейший элемент. Их основная задача – взять на себя максимальную силовую нагрузку, поэтому можно сказать, что любое строительство многоэтажных зданий невозможно без применения ж/б колонн.
Содержание
Назначение
Назначением любой ж/б колонны является осуществление опорной функции. При помощи колонн укрепляют различные элементы: от балок до арок и балконов. Их изготавливают из тяжелых бетонов, и, чтобы готовое изделие обладало большой прочностью и могло выдерживать максимальные нагрузки, колонны армируют стержнями из металла.
При помощи опорных элементов усиливают различные объекты: от бытовых до одно- и многоэтажных. Употребление колонн востребовано везде, где требуется равномерно разделить силовую нагрузку.
В жилищном комплексе колонны принимают нагрузки от вышенаходящихся составляющих. При постройке промышленных объектов опорные элементы размещаются по площади, чтобы удерживать перекрытия и обеспечивать устойчивость и безопасность здания.
Железобетонные колонны и их особенности
Сборные железобетонные колонны изготавливают, используя армированный бетон, и придавая изделиям вертикальную форму. Как правило, их применяют для сооружения каркаса. Колонна состоит из трех элементов:
- Оголовок – принимает массу вышестоящей конструкции.
- Стержень – передает нагрузку к нижней части.
- База – равномерно разделяет давление и нагрузку.
Производство ЖБ колонн осуществляется из железобетона, отсюда и название этих опорных элементов. Выделяют колонны, сжатые:
- центрально, когда конструкции принимают осевую нагрузку;
- внецентренно, когда конструкции принимают еще и изгиб.
Центрально сжатые реализовывают поддерживающую функцию, поэтому используются там, где действует только вертикальная нагрузка. В местах, где присутствует и осевая нагрузка, используются внецентренно сжатые изделия.
Свойства и характеристики
Каждая из производимых колонн обязана отвечать жестким стандартам и нормативу. Изделия для постройки определенных зданий выбирают, руководствуясь следующими критериями:
- этажность дома;
- назначение здания;
- климат региона, уровень осадков;
- высота грунтовых вод;
- рассчитываемая нагрузка.
Свойства ЖБИ колонн:
- повышенный показатель устойчивости к внешним факторам;
- способность сберегать свойства при воздействии влаги;
- соответствие заявленным в документах характеристикам;
- свойство переносить нагрузки разного рода;
- продолжительный срок эксплуатации;
- морозоустойчивость.
Главное свойство каждого опорного элемента – несущая характеристика. Чем она больше, тем ниже размещаются опоры, то есть для низа здания употребляются элементы, демонстрирующие наивысший показатель, по мере возведения объекта вверх этот параметр может уменьшаться.
Нормативная документация
Перед тем, как выбрать и приобрести опорные элементы, следует не только произвести нужные расчеты и найти добросовестного продавца, но и узнать требования, предъявляемые к колоннам. Каждая единица данной продукции, производимая на заводах, должна отвечать определенным параметрам, список которых регулируется ГОСТами.
Важно: перед приобретением требуется изучить документацию, прилагаемую к товару, которая должна подтверждать соответствие изделия нормативным требованиям.
Перед тем, как выпустить изделия в продажу, их тщательно ревизуют инспектора, совершаются исследования, чтобы удостовериться в надлежащем качестве товара.
Каждая железобетонная колонна регулируется следующими госдокументами:
- ГОСТ 25628;
- ГОСТ 18979;
Серии:
- 04-1;
- 1.823.1-2;
- 1.423.1-3/88.
Материал изготовления
ЖБИ колонны выпускаются из бетона марок M300-M600. Армирование сталью позволяет придать изделию крепость, обеспечивает продолжительное время эксплуатации и устойчивость к внешним факторам.
Армирование колонн совершают сталью, что гарантирует безопасность, способность переносить ударные и другие нагрузки на материал. Основные требования к материалам, использующихся для изготовления ж/б колонн, состоят в следующем:
- высокая скорость затвердевания бетонной смеси;
- пластичность, безопасность и крепость;
- арматура должна обладать высокой сцепкой с бетонной смесью, поддаваться сварочным работам;
- арматура должна быть невосприимчива к коррозии.
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:
- Монолитное бетонирование – методика, которая позволяет изготавливать колонны во время строительных работ.
- 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.
Особенности расчета
Выбор осуществляют только после того, как произведен предварительный расчет нагрузок. Например, для производства применяют опорные элементы, залитые бетоном B15-B25, а для малоэтажных построек – B30.
Площадь сечения вычисляют по формуле F/Rb=A, где:
- F – означает силу сжатия;
- Rb – крепость при сжатии.
Вычислив площадь, можно приступать к вычислению других параметров, однако обычно для этого применяют особую технику, поскольку расчеты отличаются сложностью, и вероятность совершить ошибку велика.
Железобетонные колонны – этапы монтажа
При возведении малоэтажных зданий опорные элементы устанавливают целиком, но если длина колонны велика, то поставляют на площадку в разобранном виде, и после собирают. Монтаж совершают разными методами, например, в стакан основания.
Чаще всего опорные элементы устанавливают на цоколе стаканного вида. Заливка бетоном совершается заранее, при этом берут во внимание длину изделия, от которой будет зависеть ширина слоя бетона.
Перед тем, как совершить монтаж колонн, делают разметку в нужных местах цоколя. Установка совершается «на весу». Прежде чем совершить заливку бетоном, опоры фиксируют клиньями.
Важно: при монтаже необходимо четко следовать нормам, указанным в СНиПах. До полного затвердевания бетонной смеси запрещается опускать на колонны другие элементы конструкции.
Пока опора находится в «подвешенном состоянии», одну из граней заваривают. Окончательный монтаж совершают при помощи особых расчалок. Как только колонна будет установлена, и обследована на предмет правильной установки, делают заваривание зоны соприкосновения опоры и подколонника. И только после снаружи наносят бетонную смесь.
Важно: монтаж ЖБИ опоры не представляет собой особой сложности, если используемые изделия отвечают требованиям и соответствуют заявленным характеристикам.
Как правильно выбрать железобетонные колонны
Перед тем как монтировать ж/б колонны, их необходимо приобрести. Сделать правильный выбор можно, ориентируясь на следующие показатели:
- тех. схема опорного элемента;
- высота и этажность здания;
- объем сечения;
- расположение постройки.
Важно: приобретать колонны следует только у проверенного изготовителя, чтобы потом не ликвидировать последствия использования некачественного товара. Экономить на опорных элементах не стоит – лучше потратиться, но быть уверенным в соответствии товара ГОСТу.
Железобетонные колоны – это незаменимые опорные элементы, которые употребляются для возведения различных объектов. Проведя правильные расчеты и учтя все нюансы и особенности, можно построить безопасное, крепкое и долговечное здание.
