Металлическая колонна представляет собой несущую часть конструкции, через которую на фундамент передается нагрузка из вышерасположенных элементов конструкции.
Правила расчета металлической колонны
Расчет любой опоры, стойки или же колонны довольно прост и осуществляется согласно формуле:
F = N/Ry
- F – это требуемая площадь сечения колонны;
- N – это сосредоточенная нагрузка, действующая на центр тяжести поперечного сечения;
- Ry – Расчетное сопротивление металла растяжению или сжатию по пределу текучести.
Во время расчета очень важно принимать во внимание и некоторые сопутствующие факторы, которые также в немалой степени влияют на результат. А именно, стоит помнить о том, что:
- Распределить сосредоточенную нагрузку точно по центру тяжести поперечного сечения довольно проблематично. Как правило, нагрузка распределяется по всей поверхности.
- В зависимости от типа и однородности металла центр тяжести в колонне может быть смещенным.
- Необходимо учитывать тот факт, что колонна может не иметь идеально прямолинейную форму и это приведет к небольшому эксцентриситету приложения нагрузки.
- Если колонна установлена с отклонением от вертикали, то вертикальная нагрузка будет создавать дополнительный изгибающий элемент.
На основании произведенных расчетов выполняется подбор сечения элемента – согласно усилий, полученных при расчетах, с учетом запаса прочности. Далее выполняется чертеж элемента.
Устройство фундамента металлической колонны
В качестве основы для металлической колонны принято использовать монолитный фундамент. Данный вид фундамента не вызывает трудностей в процессе монтажа, имеет невысокую стоимость и обладает хорошим показателем прочности.
Формирование основы осуществляется непосредственно на месте строительства. Для этого по всему периметру рабочей территории вырывается неглубокий котлован. Далее устанавливается разметка будущих колонн, формируется общая опалубка и опалубка для каждой отдельной колонны и укладывается армирующая основа.
Далее заливается основная часть фундамента под металлическую колонну. Когда он полностью застынет, переходят, непосредственно, к монтажу самой колонны. В качестве крепежа используют анкерные болты, которые монтируются в основу в процессе её формирования. Монтаж болтов должен быть произведен с максимальной точностью (погрешность не может превышать 2 мм в каждую сторону). Чтобы установка прошла правильно, и все болты вошли в фундамент на одинаковую глубину используют специальный кондуктор. Это приспособление представляет собой прямоугольную металлическую или деревянную пластину с отверстиями под будущие анкера. Сквозь эти отверстия болты крепятся к арматуре.
После этого пространство, отведенное под монтаж колонн, заливается бетоном. К выступающим болтам крепится металлическая колонна.
Помимо монолитных основ, для установки металлических колонн часто применяют и так называемые отдельные фундаменты. Они представляют собой сборную конструкцию, состоящую из готовой монолитной основы (подошвы) и ступенчатого основания. Данная конструкция, может быть простой или усиленной с помощью армированной решетки. Также при необходимости площадь подошвы можно увеличить.