Колонны стальные

Стальные колонны предназначены для строительства зданий и сооружений различного назначения. Стальные колонны одноэтажных зданий имеют постоянное и переменное сечения по высоте. Кроме того, колонны делят на сплошного, сквозного и смешанного типов сечений. В смешанном типе колонн надкрановая часть имеет сплошное сечение (в виде одного профиля), а подкрановая – сквозное (в виде двух профилей, соединенных решеткой).

В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.14а, б). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 – 18 м используют колонны двухветвевые.

В зданиях высотой 10.8 – 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой.

Для зданий, имеющих высоту более 18 м и оборудованных кранами грузоподъемностью 750 кН и более, стальные колонны проектируют индивидуально.

Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах:

• При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно;
• При ширине сечения 400 – 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;
• При ширине сечения более 600 мм – наружная ветвь из

Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте.

Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра.

Сплошные колонны применяют при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще используют колонны сквозного сечения, требующие меньшего расхода металла, хотя они и более трудоемки в изготовлении.

В зданиях с кранами тяжелого режима работы и при их двухъярусном расположении, а также при пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха целесообразно применять раздельные колонны, позволяющие усиливать подкрановую ветвь (например, при увеличении грузоподъемности крана), не нарушая конструкции покрытия.

Базы стальных колонн

В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).

Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов. Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту.

Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.

При малых расстояниях между ветвями и необходимости увеличения плеча анкерных болтов в сквозных колоннах допускается применять общую базу на обе ветви. В большинстве случаев для внецентренно сжатых сквозных колонн устраивают раздельные базы (под каждую ветвь отдельную базу по типу баз центрально сжатых колонн.

Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.

Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.

Прогоны

Кровля производственного здания, торгового центра или любого сооружения с применением металлоконструкций состоит из кровельных ограждающих конструкций, несущих элементов (прогонов, ферм, фонарей) на которые опирается кровля, которые связаны между собой и обеспечивают жесткость и устойчивость всех элементов.

В устройство кровли применяются прогоны, но в их установка зависит от от ряда показателей, обеспечивающих прочность кровли, поэтому в ряде случаев их могут не использовать. В случае применения прогонов между стропильными фермами через 1,5-3 м устанавливают прогоны, на которые укладывают мелкоразмерные кровельные плиты, листы, настилы. Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стропильные конструкции.

Существует 2 типа прогонов:

• сплошного сечения;
• решетчатые.

Сплошные прогоны тяжелее решетчатых, но значительно проще в изготовлении и монтаже. Они применяются при шаге ферм 6 м. Сплошные прогоны обычно изготовляются из прокатных швеллеров.

Кровля по прогонам получается легче вследствие небольшого пролета ограждающих элементов, но требует большего расхода металла (на прогоны) и более трудоемка в монтаже.

Покрытия по прогонам

Прогоны устанавливают на верхний пояс стропильных ферм в их узлах. В качестве прогонов применяют прокатные балки, гнутые профили либо легкие сквозные конструкции (при шаге ферм больше 6 м). Кровельные покрытия бывают теплыми (с утеплителем) в отапливаемых Производственных зданиях и холодными без утеплителя (для неотапливаемых зданий, а также горячих цехов, имеющих избыточные тепловыделения от технологических агрегатов).

Для теплых кровель в качестве несущих элементов, укладываемых по прогонам, широко используется стальной профилированный настил. Применяют также мелкоразмерные керамзитобетонные, армоцементные и асбестоцементные плиты, трехслойные панели типа сэндвич, состоящие из двух металлических листов, между которыми расположен утеплитель, или монопанели с несущим слоем из профилированного настила и гидроизоляцией из мягкой кровли.

Настил крепится к прогонам самонарезающими винтами. Между собой листы настила соединяются комбинированными заклепками, позволяющими вести клепку с одной стороны настила. Масса настила - 10 - 15 кг/м₂.

Холодные кровли выполняют из волнистых асбестоцементных, стальных или алюминиевых листов, укладываемых по прогонам, расположенным через 1,25 - 1,5 м. Масса асбестоцементных листов в среднем 20 кг/м₂. Стальные волнистые листы изготовляют из холоднокатаной стали толщиной от 1 до 1,8 мм. Высота волны h=30 и 35 мм. Масса 15 - 20 кг/м2. Алюминиевые волнистые листы имеют толщину 0,6 - 1,2 мм и массу 5-7 кг/м2. Волнистые листы крепят к прогонам с помощью специальных упругих кляммеров или крюков из круглой стали.

Для обеспечения водоотвода в местах стыков волнистые листы перепускают внахлестку на 150 - 200 мм, при этом уклон кровли для асбестоцементных листов должен быть не менее 1/4; а для стальных и алюминиевых - не менее 1/6.

Во избежание электрохимической коррозии в местах контакта алюминия со сталью при установке алюминиевых листов на стальные прогоны соприкасающиеся поверхности покрывают специальными грунтами (например, АЛГ) или применяют изолирующие прокладки. Стальные метизы для крепления листов нужно оцинковывать или кадмировать.

Прогоны воспринимают нагрузку от кровли и передают ее на стропильные конструкции. Прогоны бывают сплошного сечения и решетчатые. Сплошные прогоны тяжелее решетчатых, но значительно проще в изготовлении и монтаже. Они применяются при шаге ферм 6 м. Сплошные прогоны обычно изготовляются из прокатных швеллеров, реже из двутавров. Более рациональны прогоны из гнутых профилей швеллерного, С - образного и Z - образного сечения. Такие прогоны могут иметь развитую высоту при тонкой стенке. Для обеспечения местной устойчивости полок устраивают отгибы.

При легкой кровле и небольших снеговых нагрузках прогоны из гнутых профилей могут применяться при шаге ферм до 12 м. При больших нагрузках более рациональны сквозные прогоны, а также разработанные в ЦНИИПроектстальконструкция прогоны из перфорированного двутавра ("сквозной" двутавр) и тонкостенных балок.

По расходу стали прогоны из "сквозных" двутавров приближаются к решетчатым, а по стоимости на 10-15 % дешевле.

Еще более эффективно использование для прогонов тонкостенных балок. Учет закритической стадии работы стенки позволяет уменьшить ее толщину и принять гибкость стенки (отношение высоты к толщине) 200-300. Такие прогоны на 8-18 % легче решетчатых. Для изготовления тонкостенных балок-прогонов разработана поточная линия с применением высокочастотной сварки.

Прогоны сплошного сечения

Сплошные прогоны выполняются по разрезной и неразрезной схемам. Хотя при неразрезной схеме расход стали на прогоны меньше, в целях упрощения монтажа чаще применяются разрезные прогоны.

При кровле с большим уклоном прогоны, расположенные на скате, работают на изгиб в двух плоскостях (косой изгиб). Вертикальная нагрузка q от кровли может быть разложена на действующую в плоскости большей жесткости прогона qХ, и скатную составляющую q_У. Хотя при применяемых уклонах кровли скатная составляющая невелика, напряжения от нее вследствие малой жесткости прогона относительно оси у-у получаются большими. Чтобы уменьшить изгибающий момент от скатной составляющей, прогоны раскрепляют тяжами из круглой стали диаметром 18-22 мм, уменьшающими расчетный пролет прогона в плоскости ската. Тяжи ставят между всеми прогонами, за исключением конькового. В панелях у конька тяжи крепятся к стропильной ферме или к коньковому прогону вблизи опор. По коньку устанавливается прогон с увеличенной в горизонтальной плоскости жесткостью или спаренные прогоны, соединенные между собой.

В зданиях с фонарями, имеющих перепады высот по длине или ширине, расчетная снеговая нагрузка не является равномерной по ширине пролета здания и существенно увеличивается у перепадов высот (снеговые мешки), что представляет особую опасность для прогонов и учитывается коэффициентом с>1 (см. СНиП П-6-74).

Значения изгибающих моментов в плоскости меньшей жесткости прогона зависят от числа тяжей. При шаге ферм 6 м обычно ставят один тяж, при шаге 12 м и крутом скате лучше поставить два.

Если кровельный настил крепится к прогонам жестка и образует сплошное полотнище (например, плоский стальной лист, приваренный к прогонам, стальной профилированный настил, прикрепленный к прогонам самонарезающими болтами и соединенный между собой заклепками и т. п.), то скатная составляющая будет восприниматься самим полотнищем кровли. В этом случае необходимость в тяжах отпадает и прогоны можно рассчитывать только на нагрузку qx Общая устойчивость прогонов обеспечивается элементами крепления кровельных плит или настила к прогонам и силами трения между ними. Однако, как показывают результаты обследования, при свободном опирании кровельных элементов возможна потеря устойчивости прогона.

Прогиб прогонов от нормативной нагрузки проверяют только в плоскости, нормальной к скату, он не должен превышать 1/200 пролета.

Прогоны крепят к поясам ферм с помощью коротышей из уголков, планок, гнутых элементов из листовой стали.

Решетчатые прогоны

Решетчатые прогоны могут иметь различные конструктивные решения.

Недостаток решетчатых прогонов - большое число элементов и узловых деталей и связанная с этим высокая трудоемкость изготовления, требующая значительного времени на монтаж. Поэтому наиболее целесообразен трех панельный прогон, принятый в качестве типового. Верхний пояс этого прогона из двух швеллеров. Элементы решетки из одиночного гнутого швеллера. Раскосы прикрепляются к верхнему поясу на дуговой или контактной сварке. Такое решение существенно упрощает изготовление и обеспечивает достаточную боковую жесткость.

Решетчатые прогоны рассчитывают как фермы с неразрезным верх" ним поясом. Верхний пояс при этом работает на сжатие с изгибом (в одной плоскости, если отсутствует скатная составляющая нагрузки, или в двух плоскостях), остальные элементы испытывают продольные усилия.

Балки покрытий

Балки покрытий  - это наклонные или горизонтальные высокоплотные металлические изделия, которые представляют собой перекладины для монтажа различных кровельных покрытий и перекрытий зданий и сооружений различного назначения (промышленные здания, цеха, торговые центры и т.п.). Стальная балка имеет вид прокатной или сварной конструкции  и представляет собой мерный отрезок постоянного или переменного по сечению прокатного (сварного) профиля, а по сечению имеет сложную геометрическую форму – двутавр, швеллер, уголок, короб или трубу круглого сечения.

Балки являются частью системы здания и выполняют несущую функцию. Применяются при строительстве многоэтажных гражданских и промышленных зданий в качестве перекрытия пролетов шириной 6–12 м. Помимо этого, в зданиях и сооружениях из перекрывающих основной пролет балок и вспомогательных изделий, опирающихся на них монтируются балочные клетки. Выбор балочной клетки определяется типом конструкции перекрытия: металлический настил, железобетонные плиты и т. д. Тип самой клетки всегда оригинален, так как зависит от конкретного варианта проектировки.

Двутавровая сварная балка - наиболее востребованный тип элементов для возведения металлоконструкций, изготавливаемая из высококачественного листового металлопроката. Современные сварные балки характеризует наличие поперечного Н-образного сечения, позволяющего конструкции наилучшим образом распределять нагрузку на изгиб т.о., что силы действующие на балку направлены на сжатие и растяжение.

Сварные балки используются при возведении практически во всех металлоконструкциях, где требуется высокая механическая прочность и лёгкость конструкции.

Двутавры сварного типа различаются по:

• внешнему виду (нормальные, колонные и широкополочные сварные двутавры);
• расположению полочных граней балки;
• способу производства.

Процесс производства балок проходит несколкьо этапов:

1. Раскрой листового металла на отдельные детали;
2. Подготовка деталей (сверление отверстий, зачистка и т.п.)
3. Сварка деталей в единый элемент;
4. Проверка качества сварных швов с применением технологии неразрушающего контроля;
5. Покраска или покрытие защитными материалами.

Сварные балки имеют ряд преимуществ перед штампованными:

• минимальные внутренние напряжения в металле:
• снижение веса зданий и сооружений;
• изготовление сложных форм.

Узнать о производстве металлоконструкций, ценах на металлоизделия, условиях доставки, которые вам необходимы, Вы можете по телефону 8 (495) 506-40-93 (круглосуточно). Наши менеджеры всегда готовы помочь Вам в выборе необходимого оборудования для ваших требований.

Фермы стропильные

Фермы стропильные используются в строительстве, как основа, на которую впоследствии укладывается кровля и представляет собой  несущую конструкция.

Как элемент строения, фермы находят своё применение практически в любых промышленных и торговых сооружениях: ангары, цеха, торговые центры, спортивные комплексы и др.

Ферма представляет собой конструкцию, закреплённую на металлических, кирпичных или железо-бетонных опорах, состоящую из верхнего и нижнего поясов, раскосов и стоек, входящая в общую стропильную систему крыши дома. Материалом для изготовления служит металл, дерево, железо-бетон или пластмасса, но наиболее удобным материалом для строительства больших сооружений является металл. Металлические фермы позволяют изготавливать сооружения любой площади и с любой несущей способностью, имеют меньший вес в сравнении с железо-бетонными, что позволяет осуществлять монтаж сооружения значительно быстрее и без использования сложной спецтехники, а также фермы изготовленные из металла позволяют изготавливать их небольших размеров для удобства транспортировки, а уже при строительстве производить их монтаж в целостную конструкцию, используя болтовое соединение.

Виды металлических ферм

Металлические фермы можно условно разделить на объёмные (пространственные) и плоские. Выбор того или другого вида обусловлен особенностями конкретного проекта, где требуется обеспечить ряд параметром к несущей способности ферм.

Плоские металлоконструкции выполнены так, что все их элементы располагаются в одной плоскости, а объёмные имеют элементы в разных плоскостях, что позволяет обеспечивать жёсткость в разных направлениях.

Объемные и плоские фермы из металлоконструкций бывают следующих видов:

• Односкатные и двускатные.
• Многоугольные.
• Треугольные.
• С параллельными поясами.

Ферма треугольная

Ферма с параллельными поясами

Ферма многоугольная

Принимающие на себя ответственность за 9-30 метров, пролеты ферм из металлоконструкций также определяют и по другим характеристикам:

• Очертания верхнего пояса.
• Количество панелей.
• Величина возможной нагрузки.

Форма материала для изготовления ферм определяется требованием к несущей способности ферм и может изготавливаться из листового металла, труб круглого сечения, прямоугольного профиля и т.п.

Устройство металлических ферм

Ферма состоит из различных элементов, которые обеспечивают распределение нагрузки по всей длине. Элементы фермы – это стропильный пояс и решетки, на пояс приходится продольная сила и момент, на решетку – поперечная сила. То пространство, которое располагается между ними, принято называть панелью, свободный промежуток между фермами – пролетом, пространство между осями поясов – высотой.

Ферма устроена таким образом, что на её элементы действуют силы сжатия и растяжения, что позволяет построить прочную и лёгкую конструкцию выдерживающую большие нагрузки.

Изготовление металлических ферм

Чаще всего фермы изготавливаются из профильной трубы квадратного или прямоугольного сечения, а также из листового металла, в некоторых случаях - из двутавра. Использование профильной трубы и листового металла для изготовления  наиболее удобно и позволяет значительно проще производить монтаж самих ферм и стыковать их с другими узлами.

Элементы фермы крепятся между собой на болтовое или сварное соединение с использованием металлических листов - фасонок или косынок.