Железобетонные колонны (сборные, ЖБИ, ЖБ): монтаж, изготовление, характеристики

Железобетонные колонны (сборные, ЖБИ, ЖБ): монтаж, изготовление, характеристики

Железобетонные колонны представляют собой вертикальные конструкции, выступающие в роли каркасов промышленных и жилых зданий. Основная функция данного типа ЖБИ изделий – воспринимать на себя и распределять равномерно нагрузку от расположенных выше конструкций. Колонны становятся опорой для прогонов, арок, балок, ригелей, лотков, ферм и т.д.

Благодаря использованию в строительстве железобетонных колонн удается осуществлять качественный монтаж лестничных клеток, навесных перекрытий, длинных прогонов горизонтальных элементов конструкций зданий и т.д. Осуществление возведения многоэтажных (часто и одноэтажных), промышленных сооружений часто невозможно без использования колонн.

Колонны из железобетона, как правило, используются не для декорирования, а как неотъемлемая и важная часть конструкции. Они забирают на себя большую часть нагрузки разного типа горизонтальных элементов и при условии правильности выполнения расчетов, верного выбора типа колонн гарантируют надежность и долговечность здания.

Назначение

Основное назначение любой железобетонной колонны – реализация опорной функции и всевозможных строительных сооружений. Колоннами укрепляют ригели, балки, прогоны, арки, балконы. Их производят из тяжелых бетонов, армируют металлическими стержнями для большей прочности.

Обычно колоннами усиливают бытовые и промышленные, одноэтажные и многоэтажные здания. Везде, где необходимо равномерно распределить и передать нагрузку от конструкций перекрытия и разнообразных элементов, актуально применение колонн.

В жилищном строительстве каркасно-панельных конструкций колонны принимают нагрузки находящихся выше элементов, отдавая их в грунт. При создании промышленных комплексов колонны располагаются по всей территории и удерживают балки, перекрытия и т.д.

Особенности конструкций

Сборные железобетонные колонны производят из бетонной армированной смеси в формате вертикальных элементов небольшого поперечного сечения. Обычно их используют для создания рамного или связного каркаса.

• Оголовок – воспринимает вес находящейся выше конструкции на себя.
• Стержень – осуществляет передачу нагрузки от оголовка к части ниже.
• База – равномерно распределяет давление и нагрузку по фундаменту.

Стержень может быть двух видов – когда главная ось сечение не пересекает и когда обе оси пересекают сечение. Делают колонны из напряженного железобетона. Реализуются два вида сжатия – сжатые центрально конструкции воспринимают лишь осевую нагрузку стержня, сжатые внецентренно воспринимают еще и изгибающий момент.

ЖБ колонны эксплуатируются исключительно в соответствии с техническими характеристиками. Так, центрально сжатые изделия могут выполнять только функции поддержки и монтируются в зонах, где на опоры воздействует лишь вертикальная (осевая) нагрузка (туннели, жилые дома и т.д.). Там же, где на колонны влияет еще и осевая нагрузка (к примеру, цеха с мостовыми кранами), монтируют внецентренно сжатые изделия.

Свойства и характеристики

Любая железобетонная колонна должна соответствовать определенным параметрам и нормативным показателям. Для конкретного строительства выбирают изделия по таким критериям: количество этажей будущего строения, назначение здания, погодная обстановка и климатические особенности региона, конкретные расчеты предполагаемых нагрузок и т.д.

• Высокий показатель сопротивляемости к воздействию внешнего влияния
• Соответствие указанным в документации несущим характеристикам
• Способность сохранять первоначальные свойства во влажной среде
• Стабильность к сейсмическому негативному воздействию
• Стойкость к минусовым температурам
• Длительный срок эксплуатации
• Жесткость и прочность – способность выдерживать ударные, деформационные, механические нагрузки

Основное свойство любой железобетонной колонны – несущая характеристика изделия. Чем выше параметр, тем ниже располагаются опоры в здании. Сборные ЖБ колонны с самым высоким показателем несущей способности располагаются в одноэтажных промышленных объектах, на нижних этажах многоэтажных сооружений, в подвальных помещениях.

Нормативная документация

Любая ЖБ колонна должна соответствовать всем требованиям и параметрам, которые регулируются ГОСТами и подтверждаются соответствующими документами. Прежде, чем попасть на рынок или строительную площадку, колонны проверяют различные инспекции, проводятся исследования и опыты. Поэтому все нужно тщательно проверять и изучать.

• ГОСТ 25628 от 1990 года – параметры опорных колонн для строений одноэтажных
• ГОСТ 18979 от 1990 – указывает характеристики колонн для многоэтажек
• Серия 04-1 – указаны точные параметры для заливки опор каркаса связевого типа
• Серия 1.823.1-2 – тут собраны технические характеристики колонн для сооружения сельскохозяйственного назначения
• Серия 1.423.1-3/88 – параметры изделий, которые используют в возведении промышленных зданий одноэтажного типа

Из чего изготавливаются

Колонна ЖБИ выполнена из металлических прутьев, собранных в сетку и залитых бетоном. Диаметр стержней и коэффициент армирования указываются в ГОСТе. Стержни воспринимают на себя большую часть нагрузки и гарантируют максимальное упрочнение перекрытий наборных/монолитных сооружений. Арматура заливается бетоном в специальной формовочной опалубке, обычно для этих целей используют цемент марок М300-М600.

Армируют колонны стержневой или арматурной сталью повышенной прочности. В связи с типом армирования изделия могут быть: неармированными вовсе, упрочненными арматурой спирального типа, усиленные арматурой с хомутами, ошнурованными.

Виды изделий

По типу сечения железобетонные колонны могут быть круглыми, прямоугольными, квадратными. По технологии производства выделяют монолитные колонны, которые создают прямо на строительном объекте путем заливки бетона в опалубку с каркасом, и сборные опоры (их производят на заводе и уже готовыми поставляют на объект). По положению в здании колонны могут быть расположенными на фасаде, в крайнем/среднем ряду, установленными в качестве декоративного элемента.

По назначению колонны могут быть стыковыми и бесстыковыми. Опоры без стыков используют для возведения зданий с одним этажом. Для многоэтажных конструкций появляется необходимость монтажа нескольких колонн друг на друга, что осуществляется с использованием стыковых колонн нижнего, среднего, верхнего ярусов.

Опоры могут быть сконструированы с выступающими консолями высотой 15, 20 сантиметров. Они призваны держать уровни перекрытий между этажами. Есть колонны и бесконсольные.

• К – для сооружений без мостовых опорных, подвесных кранов и оборудованных подвесными кранами зданий
• КС – для конструкций, в которых есть провисающий нижний пояс
• ККП – каркасы зданий с мостовыми электрическими опорными кранами
• КД – для каркасов сооружений, оснащенных электрическими опорными, подвесными кранами, а также конструкций без кранов
• КФ – фахверковые колонны (предназначены для фахверков стеновых ограждений сооружений)
• КК – используются в создании каркасов зданий с мостовыми электрическими опорными кранами
• КДП – актуальны для каркасов сооружений, которые оснащены электрическими опорными мостовыми кранами
• КР – выбирают для каркасов сооружений, что оборудованы ручными мостовыми опорными кранами
• КС – в конструкциях, где есть провисающий нижний пояс

Особенности расчета

Прежде, чем выбирать и монтировать колонны, необходимо тщательно выполнить все расчеты, определить оптимальные нагрузочные характеристики, учесть нюансы. Так, для производства используются колонны, залитые бетоном прочностью В15-В25, для малоэтажных помещений – В30.

Обязательно просчитывают площадь сечения колонны – данный параметр помогает сохранять однородность сжатия, высчитывается по формуле:

Определив показатель площади, можно рассчитать остальные параметры с учетом условий функционирования, особенностей монтажа, иных показателей, влияющих на сечение колонны. Расчеты довольно сложные, обычно их выполняют со специальной техникой. В расчет берутся обязательно прочность опоры и вероятность ее связи как с цоколем, так и с плитами перекрытия здания. По этому параметру увеличивают расчетное сечение для реализации усиления железобетонных балок.

Монтаж колонн

Железобетонные колонны для малоэтажных зданий обычно устанавливают целиком, очень длинные изделия до объекта доставляют по частям с целью дальнейшей сборки. Устанавливают, как правило, в подколонник либо стакан фундамента.

Чаще всего колонны монтируют на стаканном цоколе, предварительно заполняя его бетоном. Ширина прослойки бетона может быть разной и зависит от проекта и длины опоры. До того, как начать монтаж колонн ЖБ, выполняют разметку, отмечая места цоколя, где планируется устанавливать колонны. Если изделия монтируются под балками, то тщательную разметку осей балок выполняют со стороны траверсов. На очень длинные колонны монтируют специальные хомуты.

Устанавливают с реализацией технологии «на весу»: опоры захватываются с использованием рамочных креплений, краном направляются в стакан цоколя по разметке. Потом проверяют вертикальность погружаемой колонны, опускают ее и заполняют полость бетоном, закрепляя железобетонными либо металлическими клиньями.

В специальные подколонники опоры закрепляют аналогично, только соединение в данном случае заваривается. Пока опора еще находится на весу, заваривается одна из ее граней. Потом со специальными расчалками совершают полную установку. Далее все тщательно проверяется и место соединения колонны с подколонником заваривается, а снаружи все промазывается бетонным раствором.

Квадратные опоры обычно монтируют каждую по отдельности. Но если у опор есть ригеля, их допускается укрупнять и монтировать краном. Нижние колонны в соответствии с их высотой монтируют на стаканный цоколь или в подколонники, как описано выше. Потом проверяют и окончательно закрепляют. Далее монтируют колонны на торцы нижних опор (или их ригели).

• По отметкам с тщательной проверкой положения отвесом, соединением с использованием сварки (используются подколонники)
• На торцы опор с закрепленными ранее кондукторами с проверкой по осям разбивки
• Сборка на торцы нижних колонн с временным креплением и обязательной проверкой групповым кондуктором

Как правильно выбрать

В первую очередь, обращают внимание на репутацию производителя. Практически все характеристики колонн напрямую зависят от соблюдения технологии их производства, качества используемых материалов, соответствия всем указанным в документации параметрам. Поэтому доверять стоит лишь проверенным компаниям, работающим на рынке давно и прочно завоевавшим хорошие позиции. Найти такие в Москве и регионах не составит труда.

Изделие должно точно соответствовать всем показателям, быть хорошего качества и без дефектов. При выборе учитывают такую информацию: вид опор, высота и число этажей здания, техническая схема самой колонны, объем поперечного сечения, расположение строительного объекта.

Железобетонные колонны – незаменимые изделия для возведения разных строительных объектов. При условии верных расчетов и выбора соответствующих требованиям опор с их помощью удастся построить надежное, прочное и долговечное здание.

Технология изготовления железобетонных колонн

Технологическая карта на изготовление колонн железобетонных

Общие положения

Технологическая карта на изготовление колонн прямоугольных железобетонных разработана в соответствии с требованиями:

ТКП 45-1.01-144-2009 «Строительство. Технологическая документация при изготовлении строительных материалов и изделий. Порядок разработки, согласования и утверждения»;

СНБ 5.03.02-03 «Производство сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий»;

Технологическая карта является документом, определяющим технологические процессы складирования и хранения сырьевых материалов, формования, тепловой обработки, распалубки, доводки и хранения изделий при изготовлении колонн, обязательна для всех служб завода и рабочих, занятых производством изделий. Технологическая карта определяет операции и приемы, связанные с изготовлением изделий, устанавливает правила их перемещения, хранения, методы контроля и испытания, регламентирует требования к складированию.

Технологическая карта разработана с учетом передового опыта, соответствует достигнутому на заводе уровню организации производства железобетонных изделий и управления качеством, предусматривает разделы:

складирование и хранение сырьевых материалов;

требования к применяемым материалам;

требования к бортоснастке для изготовления колонн прямоугольных;

подбор номинального состава бетона и назначение рабочего состава бетонной смеси;

технологический процесс изготовления арматурных каркасов;

технологический процесс изготовления бетонной смеси;

технологический передел изготовления колонн прямоугольных;

карта контроля технологических операций и технологических режимов;

приемка готовых изделий;

складирование и хранение изделий.

Продукция поставлена на производство 19 г.

В процессе совершенствования технологии и изменений нормативно-технической документации в технологическую карту вносятся соответствующие изменения.

Колонны прямоугольные железобетонные (далее колонны), должны соответствовать требованиям СТБ 1178-99 «Колонны железобетонные для зданий и сооружений. Общие технические условия» и изготавливаться по рабочим чертежам завода ЖБИ.

Таблица 1. Номенклатура изготавливаемых колонн

Наименование продукции, техническая характеристика, марки

Наименование и обозначение НД

Серия рабочих чертежей

Колонны железобетонные для зданий и сооружений. Общие технические условия.

1.423 -3/88 Выпуск 1.3

ГОСТ 189-79-90 ГОСТ 25628-90

1.427.1 -3 Выпуск 1

1.020 -1/83 Выпуск 2-1

1.020 -1/83 Выпуск 2-7

1.020 -1/83 Выпуск 2-9

Материалы, применяемые для подбора состава, должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на эти материалы. До начала работы по расчетам состава бетонной смеси следует провести испытания материалов по соответствующим стандартам для определения показателей их качества, необходимых для проведения расчетов.

Подбор номинального состава бетона проводят по следующим этапам:

• – определение характеристик исходных материалов;
• – расчет начального состава бетонной смеси;
• – расчет дополнительных составов бетонной смеси с параметрами составов, отличающихся от принятых в начальном составе в большую или меньшую сторону;
• – изготовление пробных замесов начального и дополнительных составов, изготовление образцов и их испытание по всем нормируемым показателям качества;
• – обработка полученных результатов с установлением зависимостей, отражающих влияние параметров состава на нормируемые показатели качества бетона изделий и предназначенных для назначения номинального, а также назначения и корректировки рабочих составов;
• – назначение номинального состава бетона, обеспечивающего получение плит перекрытий требуемого качества при минимальном расходе цемента.

Результаты подбора номинального состава бетона, отвечающего требованиям утвержденного технического задания, должны быть оформлены в журнале подбора состава бетонной смеси и утверждены главным инженером.

Рабочие составы бетонной смеси назначают при переходе на новый номинальный состав, при поступлении новых партий материалов тех же видов и марок, которые применялись при подборе номинального состава, с учетом их фактического качества. При назначении рабочих составов их проверяют в лабораторных и производственных условиях. В дальнейшем по результатам операционного контроля качества материалов применяемых партий и получаемой из них бетонной смеси. При необходимости по результатам контроля качества бетона проводят корректировку рабочих составов.

Рабочие дозировки материалов (цемента, песка, щебня, воды, добавок) рассчитывают по формуле:

где Дi – доза i-го материала по массе, кг, или объему, м3;

Рi – расход i-го материала в рабочем составе по массе, кг/м3, или объему, м3/м3;

Y – объем замеса, м3, и заносят в журнал подбора состава.

Лаборатория предприятия должна передавать на производство дубликат дозировки из журнала подбора состава по каждому рабочему составу бетонной смеси. Каждый дубликат подбора должен быть подписан начальником или другим ответственным лицом лаборатории.

Технические задания, журнал подбора номинального состава бетона, ведомости рабочих составов и листы рабочих дозировок должны храниться согласно требованиям, установленным ГОСТ 13015.3-81 для документа о качестве.

Технологический процесс изготовления арматурных каркасов для колонн состоит из следующих технологических операций:

заготовка стержней рабочей арматуры класса А-III и арматурной проволоки В-I;

заготовка стержней распределительной арматуры при отсутствии правильных устройств к машине многоэлектродной точечной сварки;

транспортирование арматурной проволоки к машине многоэлектродной точечной сварки;

установка проволоки в механизм подачи;

включение привода машины многоэлектродной точечной сварки и осуществление сварки крестообразных соединений проволоки в изготавливаемых сетках;

ручная электродуговая сварка стержневой рабочей арматуры, сеток и закладных деталей.

В арматурном каркасе с рабочей арматурой периодического профиля допускается наличие не более двух не сваренных пересечений стержней на площади 1м2 сетки из числа пересечений, подлежащих сварке.

Стержни в местах сварки при испытании на растяжение (ослабленные в местах пересечений) должны иметь разрывное усилие не ниже:

• 3 5 гН (355 кгс) – при номинальном диаметре проволоки 3 мм;
• 62 гН (630 кгс) – при номинальном диаметре проволоки 4 мм;
• 97 гН (985 кгс) – при номинальном диаметре проволоки 5 мм.

Для стержневой рабочей арматуры не допускается разупрочнение при сварке крестообразных соединений. При испытании на растяжение стержни должны иметь предел прочности равный или превышающий временное сопротивление разрыву ув арматурной стали соответствующего класса.

Режим сварки должен соответствовать требованиям СН 393-78.

Крестообразные соединения стержней не должны разрушаться от ударных воздействий при свободном сбрасывании сеток с высоты 1 м на бетонное основание или на металлические подкладки.

Значения относительной осадки в крестообразных соединениях стержней (в долях меньшего диаметра свариваемых стержней) должны быть при арматурной стали классов:

А-I – от 0,16 до 0,5

А-III – от 0,2 до 0,8

Вр и В-I (В-I0) – от 0,2 до 0,5

Продольные и поперечные стержни в сетках должны быть прямолинейными.

Значения действительных отклонений от прямолинейности стержней не должны превышать 6 мм на длине стержня 1м.

Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоит из следующих технологических операций:

Транспортирование цемента, щебня, песка в расходные бункера бетоносмесительного узла.

Дозирование компонентов бетонной смеси:

Перемешивание составляющих бетонной смеси.

Выгрузка бетонной смеси.

Структурная схема технологического процесса приготовления бетонной смеси

Дозирование щебня, песка осуществляется с помощью дозаторов АВДЧ-1200. Погрешность дозирования заполнителей должна быть не более 2% по массе.

Дозирование цемента осуществляется с помощью дозатора АВДЦ-425. Погрешность дозирования цемента должна быть не более 1% по массе.

Дозирование воды осуществляется весовым дозатором АВДЖ-425. Погрешность дозирования воды и рабочих растворов жидких добавок должна быть не более 1%.

Из дозаторов исходные компоненты бетонной смеси поступают в бетоносмеситель в следующей последовательности: Щебень, песок, цемент, вода с раствором химической добавки.

Загрузка исходными компонентами бетонной смеси осуществляется при работающем бетоносмесителе.

Продолжительность перемешивания должна быть не менее 90 сек.

Контроль точности дозирования осуществляется не реже одного раза в месяц с помощью контрольных гирь или электронных грузов персоналом бетоносмесительного узла. При погрешности дозатора, превышающей допустимую, дозатор подлежит ремонту и метрологическому освидетельствованию.

Технологический процесс изготовления колонн состоит из следующих технологический процессов:

• -Распалубка, очистка, смазка и сборка формы.
• -Армирование формы.
• -Формование колонн.
• -Естественное твердение изделий.
• -Доводка и маркировка колонн.

Технологический процесс распалубки, очистки и смазки форм для изготовления колонн состоит из следующих операций:

• -Открывание замков и раскрывание бортов формы.
• -Строповка колонн за монтажные петли и извлечение её из формы.
• -Осмотр изделия, удаление остатков схватившегося бетона с кромок изделия.
• -Транспортирование колонн на пост сдачи готовой продукции или на пост доводки.
• -Удаление остатков затвердевшего бетона с формы.
• -Нанесение смазки удочкой-распылителем на стенки формы круговыми движениями сверху вниз.

Смазка эмульсол должна соответствовать следующим требованиям:

кинематическая вязкость при температуре 400С, мм2/с, в пределах 29-51 ГОСТ 33;

внешний вид – маслянистая жидкость от коричневого до тёмно-коричневого цвета;

стабильность эмульсола – в течении 3 часов выделяется масло, см3, не более 0,8;

расход смазки, г/м2 – 25-50.

массовая доля воды, % не более 2, ГОСТ 2477.

плотность при температуре 20єС, кг/м3, 860-930 ГОСТ 3900;

толщина слоя нанесения смазки 0,02 мм.

Технологический процесс армирования форм для изготовления колонн состоит из следующих технологических операций:

• -Установка фиксаторов для образования защитного слоя на арматурный блок.Расстояние между фиксаторами толщины защитного слоя должно быть не более 0,5 м.
• -Строповка арматурного блока и перемещение его к форме.
• -Опускание блока в форму.
• -Проверка правильности армирования формы.
• -Установка петель в проектное положение по расстоянию от торцов изделия и закрепление их к рабочей арматуре. -Закрывание бортов формы.

Технологический процесс формования колонн включает в себя следующие технологические операции:

• -Проверка проектного расположения арматурного блока.
• -Подача бетона в пролёт с помощью самоходных тележек по бетоновозной эстакаде.
• -Загрузка бетонной смеси в бункер и его строповка краном.
• -Загрузка первого слоя бетонной смеси в форму.
• -Включение глубинных вибраторов и уплотнение слоя смеси до появления цементного молока на поверхности.

При формовании колон по конвейерной технологии уплотнение производится на блочной виброплощадке, адаптированной для уплотнения бетонных смесей с осадкой конуса ОК 1-4 см (привязано к линии по производству стеновых панелей)

• -Вышеуказанную операцию повторяют по мере заполнения формы смесью.
• -Окончательное виброуплотнение всей бетонной смеси производят до появления цементного молока на поверхности изделий.
• -Установка закладных деталей.
• -Удаление с поверхности формы остатков бетонной смеси и тщательное заглаживание поверхности изделий.
• -Твердение изделий происходит в цехе в естественных условиях в течении 24 часов в летний период, и в течении 36 часов – в зимний период.

Технологический процесс доводки колонн состоит из следующих технологических операций:

• -Установка колонн на пост доводки.
• -Осмотр поверхностей колонны и при обнаружении раковин шпатлевание поверхности до соответствующей категории А3, при наличии заказов и при необходимости доводку осуществить до категории А2.
• -Произвести строповку колонн за подъемные петли, поднять и переместить на тележку для вывоза на склад готовой продукции или на пост выдержки.
• -Нанести на боковую поверхность колонны вблизи её нижнего торца маркировочные знаки в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.2-81. Содержание маркировочных надписей должно соответствовать рабочим чертежам.
• -Приемка колонн отделом технического контроля.

Технологический процесс вывоза готовой продукции.

• -Опускание траверсы над изделием.
• -Строповка и поднятие изделия.
• -Перемещение изделия, установка на тележку и его расстроповка.
• -Полная загрузка самоходной тележки и вывоз изделий на склад готовой продукции.

Структурная схема технологического процесса распалубки, очистки, смазки и армирования формы для изготовления колонн

Структурная схема технологического процесса подготовки и армирования формы

Структурная схема технологического процесса доводки и маркировки колонн.

Структурная схема технологического процесса вывоза готовой продукции

Железобетонные колонны для зданий: как устроены?

Железобетонные колонны – не просто элемент декорирования, это очень важная часть практически любого здания. Их задача – брать на себя большую часть нагрузки от любых горизонтальных элементов конструкции (пример: перекрытия, лестничные клетки, балконы).

С их помощью осуществляется монтаж навесных перекрытий, лестничных клеток, длинных прогонов горизонтальных элементов здания и т.д. И вообще, можно смело говорить о том, что любое строительство многоэтажных, одноэтажных и промышленных зданий без колонн не возможно.

1. Особенности изделия
   1. Технические характеристики
   2. Государственные требования к ЖБИ
   3. Государственные документы
   4. Материал изготовления
2. Виды железобетонных колонн
   1. Внешний вид
   2. Поперечное сечение
   3. Технология производства
   4. Место положения
   5. Покупаем железобетонные колонны
   6. Монтаж железобетонных колонн (видео)

1 Особенности изделия

Колонны изготавливаются из армированного бетона и применяются исключительно для вертикальной установки. Они имеют относительно небольшое поперечное сечение, в сравнении с их высотой.

Беря в расчет, что все параметры данного изделия регламентируются ГОСТ, изготавливают их обычно на специальных заводах, а затем доставляют на строительные площадки. Реже они могут заливаться прямо на площадке своими руками. На пример, часто своими руками делают изогнутые декоративные колонны.

Такие элементы, как правило, используют для рамного строительства. Кроме того, их применяют как опорное усиление, позволяющее распределить нагрузку балок, ригелей и прогонов.

1.1 Технические характеристики

Железобетонные колонны должны обладать следующими свойствами, прописанными в ГОСТ:

• максимальная устойчивость в отношении агрессивной окружающей среды;
• должны полностью соответствовать заявленным производителем несущим способностям;
• выдерживать нагрузки, связанные с сейсмически активными грунтами ( в расчет берется особенность грунта, его устойчивость и т.д.);
• не должны впитывать влагу;
• должны легко выдерживать перепады температур.

Железобетонные колонны для каркаса здания

При выборе готовых изделий или расчет параметров для заливки своими руками, нужно учитывать следующие моменты, касающиеся условий строительства:

1. Расчет уровня сейсмической активности грунтов, особенностей грунта и других результатов генеалогических исследований.
2. Расчет погодных условий, исходя из климатического пояса, в котором будут эксплуатироваться колонны.
3. Для строительства каких зданий нужны колонны: многоэтажных, промышленных или одноэтажных.
4. Функции колонн в строительстве.
5. Назначение самой постройки.

Главной технической характеристикой опорных конструкций является их предельная несущая способность. Для подвальных помещений и нижних этажей многоэтажных зданий предельная несущая способность должна быть максимальной. С каждым последующим этажом этот параметр будет снижаться.

Для определения нужной несущей способности, в расчет берутся нагрузочные характеристики.

Колонны для многоэтажных каркасных или монолитных зданий имеют выступы на уровне 2,5 или три метра. На такие уступы укладываются балки перекрытий для монтажа следующего этажа. Так выстраиваются сборные каркасные конструкции.

Колонны для одноэтажных зданий не требуют наличия уступов. С их помощью производят строительство промышленных, складских и других помещений.

1.2 Государственные требования к ЖБИ

Поскольку именно от колонн зависит, насколько прочными будут и как долго смогут прослужить сборные конструкции, к ЖБИ такого типа государство выдвигает повышенные требования. Все правила и стандарты производства железобетонных колонн прописаны в ГОСТ. Кроме того, готовые изделия проходят серьезные испытания. В расчет берется их прочность, жесткость, надежность, устойчивость к погодным, климатическим и прочим условиям, а так же способность противостоять растрескиванию.

В документах ГОСТ железобетонные колонны имеют обозначение «СК.40.2.5-1». В обозначении зашифрованы размерные характеристики изделий: длина 4 метра и ширина 0,2 метра.

Стык сборных железобетонных колонн для каркасов зданий

Так же государством разработана типовая технологическая карта (ТТК) для монтажа железобетонных колонн.

1.3 Государственные документы

Все требования к производству железобетонных колонн прописаны в следующих государственных документах:

• ГОСТ 25628, принятый в 1990 году регламентирует параметры опорных колонн для строительства одноэтажных зданий;
• ГОСТ 18979, принятый в 1990 году регламентирует параметры опорных колонн для строительства многоэтажных зданий;
• серия 04-1 прописывает точные параметры для заливки колонн каркаса связевого типа;
• серия 1.423.1-3/88 прописывает параметры колонн, которые применяются для строительства одноэтажных промышленных зданий;
• серия 1.823.1-2 прописывает технические характеристики опорных колонн для зданий сельскохозяйственного назначения.

к меню ↑

1.4 Материал изготовления

Усиление зданий колоннами – самая главная задача в строительстве. От качества и правильности выбора опорных изделий зависит прочность и долговечность готовой конструкции.

Поэтому, в производстве таких элементов строительства в расчет должно браться абсолютно все, включая качество материалов.

Основой железобетонных колонн является арматурная сетка из металлических прутьев. Диаметр прутьев, а так же коэффициент армирования прописывается в правилах ГОСТ. Именно арматурные прутья берут на себя основную нагрузку и создают максимальное усиление перекрытий монолитных или наборных зданий.

Бетонирование арматуры происходит в специальной формовочной опалубке. В качестве основного материала используется цемент марок от М300 до М600.

Монтаж опорных колонн своими руками производится после заливки специальных стаканов или монолитных фундаментов с пазами под опорные элементы. Бетонирование специальных стаканов позволяет произвести надежное крепление колонны, гарантирующее ее устойчивость и отсутствие малейших кренов.

2 Виды железобетонных колонн

Как мы уже говорили ранее, колонны могут применяться в разных формах строительства (пример: монтаж многоэтажных или одноэтажных зданий) и выполнять разные функции (пример: усиление всего здания или навесного перекрытия). Поэтому и классификации готовых изделий будут разными, беря в расчет те или иных параметров.

2.1 Внешний вид

По внешнему виду опорные элементы делятся на консольные и бесконсольные.

Опорная колонна прямоугольного сечения

Монтаж и усиление конструкций при помощи мостовых кранов с применением консольных колонн. Их можно подразделить на:

• опорные элементы с прямоугольным сечением – применяют для монтажа зданий высотой до 9,6 метров;
• двухветвевые — имеют большую опорную площадь. Согласно ГОСТ с их применением производится монтаж зданий высотой от 9,6 метров.

Стандарты ГОСТ прописывают конкретные размеры обоих типов опорных конструкций:

• опорные элементы с прямоугольным сечением: 400/400, 400/600, 400/800, 500/500, 500/600, 500/800 (мм);
• двухветвевые: 400/1000, 500/1000, 500/1300, 500/1400, 500/1550, 600/1400, 600/1900, 600/2400 (мм).

Усиление и монтаж зданий, производимый без использования мостовых кранов предусматривает применение бесконсольных колонн.

2.2 Поперечное сечение

По типу поперечного сечения колонны бывают:

• прямоугольные;
• квадратные;
• круглые.

При выборе поперечного сечения в расчет берутся нагрузочные характеристики и назначение. На пример, в виде декоративных опор для навесных перекрытий чаще используют изделия с круглым сечением.

Строительство здания с применением круглых колонн

2.3 Технология производства

Стандарты ГОСТ допускают несколько способов производства конструкций, осуществляющих усиление зданий:

1. Монолитное бетонирование. Данная технология позволяет производить заливку колонн своими руками прямо на строительной площадке. Для этого предварительно устанавливается опалубка, на пример съемная пластиковая, и укладывается арматура.
2. Сборные конструкции. Такие изделия производятся на заводе и транспортируются на строительную площадку. Здесь рабочие своими руками, при помощи кранов и прочей техники, производят их крепление к опорным стаканам и перекрытиям.

к меню ↑

2.4 Место положения

Как уже говорилось ранее, колонны могут выполнять разные функции, например, опора, усиление или декорация. По функциональной нагрузке и месту положения колонны бывают:

• среднего ряда;
• крайнего ряда;
• фасадные;
• декоративные.

Декоративные колонны имеют презентабельный внешний вид и практически не несут нагрузки. Однако, декоративные функции могут быть возложены на фасадные колонны, служащие опорами для балконов или лоджий.

Использование круглых колонн для оформления фасада дома

Монтаж и усиление перекрытий производится при помощи колонн среднего и крайнего ряда. Разница лишь в том, крепление какого количества плит предусматривает опора. Например, крайние колонны имеют один выступ для крепления балок перекрытий своими руками, а средние – два.

2.5 Покупаем железобетонные колонны

Бетонирование колонн своими руками на строительной площадке обойдется дешевле. Но если вы не профессионал и строите не одноэтажное здание – рисковать жизнью всех домочадцев не стоит.

Что же касается промышленного строительства, усиление зданий или монтаж сборных конструкций предпочитают производить с помощью готовых опорных изделий.

При приобретении готовых колонн в расчет берется следующее:

1. Рабочие чертежи или типовые технологические карты (ТТК), по которым будет производиться монтаж здания.
2. Высота и этажность будущей постройки.
3. Форма строения, исходя из этого – предпочитаемая форма опорных элементов.
4. Ширина поперечного сечения.
5. Расстояние от склада до строительной площадки, на которой будет осуществляться монтаж (для определения способа и стоимости транспортировки).

2.6 Монтаж железобетонных колонн (видео)

Железобетонные монолитные колонны: особенности изготовления

Колоннами называют стоящие вертикально строительные конструкции, у которых размер поперечного сечения значительно меньше длины. На сленге профессионалов это стержневые сжатые элементы, так как они служат опорами для балок, перекрытий, прогонов, испытывая значительные нагрузки на сжатие по направлению длины. Среди множества видов подобных конструкций железобетонные монолитные колонны являются одними из самых надежных и долговечных.

Назначение и виды

Колонны бетонные могут выполнять не только несущую, но и декоративную функцию, являясь открытой опорой для террас, балконов, мостов. В качестве декоративного элемента они используются и в интерьерах.

Они могут отличаться формой сечения — быть квадратными, прямоугольными, круглыми или фигурными, с сечением, изменяющимся по длине. А в зависимости от способа изготовления колонны из бетона подразделяются на сборные и монолитные.

• Сборные представляют собой конструкции, изготовленные на заводе и собираемые на месте строительства. Их основные преимущества – скорость монтажа и низкая цена. К недостаткам можно отнести сложность транспортировки и установки, для которых требуется техника.

• Монолитная бетонная колонна полностью изготавливается на месте строительства путем заливки бетона в формы с армированием. Достоинство этого метода заключается в возможности изготовления более качественного и надежного конструктивного элемента. А главный недостаток – трудоемкость процесса и долгий период застывания бетонной смеси до набора требуемой прочности.

Метод заливки используется как в промышленном и гражданском, так и в частном строительстве. При этом необходимо руководствоваться требованиями СНиП на бетонирование колонн.

Для справки. В первую очередь это СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». А также ГОСТ 26633—91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые и ГОСТ 7473—94. Смеси бетонные.

Особенности монтажа

В частном строительстве довольно часто прибегают к бетонированию колонн своими руками. Чтобы выполнить эту работу качественно, нужно знать, как делать это правильно.

Краткое описание всех этапов выглядит так:

• Подготовка всех необходимых материалов и инструментов. Все, что нужно, должно быть под рукой, так как бетонирование каждого элемента должно осуществляться беспрерывно.
• Очистка поверхности от грязи и строительного мусора.
• Монтаж опалубки.
• Сооружение армирующего каркаса.
• Заливка бетоном колонн в опалубку.
• Демонтаж опалубки после высыхания и схватывания раствора.

Теперь о каждом этапе подробно.

Инструменты и материалы

Набор необходимых инструментов зависит от того, какую опалубку вы будете использовать: самодельную или готовую. Проще и быстрее работать с универсальными съемными щитами, в комплекте с которыми идет и весь крепеж.

Для самодельной опалубки потребуется обрезная доска или листы фанеры, бруски для подпорок и стяжек, а также следующие инструменты и расходные материалы:

• Строительный уровень;
• Строительный уголок;
• Рулетка;
• Молоток;
• Шуруповерт;
• Шурупы и гвозди.

Для армокаркаса потребуются стальные пруты диаметром 1,2 см или более и вязальная проволока. Если принято решение замешивать бетон под колонны бетонные своими руками, не обойтись без мощной и производительной бетономешалки (рецептура бетонной смеси будет дана ниже).

Совет. Также очень желательно иметь глубинный вибратор для уплотнения и трамбовки бетонной смеси. Но можно обойтись и без него, используя для трамбовки металлические прутья.

Требования к качеству материалов

Насколько прочной, надежной и долговечной получится конструкция, зависит не только от соблюдения технологии, но и от качества используемых материалов. В первую очередь это касается бетонной смеси.

Обратите внимание! Согласно СП 52-103-2007, минимальный класс бетона для колонн сечением 30 см и более – В25, максимальный – В60.

При самостоятельном замешивании для получения качественного бетона М400 класса В30 используют следующие пропорции компонентов:

• Цемент М400 – 1 часть;
• Песок – 1 часть;
• Щебень или гравий – 2,5 части.

После перемешивания к сухим ингредиентам добавляется вода в таком количестве, чтобы получилась однородная подвижная смесь.

Дополнительно в состав можно ввести пластифицирующие добавки, облегчающие укладку, или фиброволокна, повышающие прочность материала. Колонны из фибробетона лучше противостоят внешним воздействиям, на них образуется меньше усадочных трещин.

При большом объеме работ проще и быстрее заказать готовый бетон и закачать его в опалубку с помощью бетононасоса.

Каждая отправляемая потребителю партия бетонной смеси должна иметь паспорт со следующими сведениями:

• Номер документа;
• Наименование предприятия-изготовителя;
• Дата и время отправки;

Это важно! Бетон должен быть доставлен на строительную площадку не позднее, чем через 90 минут после отправки. При транспортировке он должен быть защищен от солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.

• Вид бетонной смеси;
• Класс прочности на сжатие;
• Наибольшая фракция заполнителя;
• Объем и вид добавок;
• Гарантийные обязательства изготовителя.

При приемке бетона необходимо проверить паспорт и визуально убедиться в его качестве: отсутствии расслоения, наличии заявленных фракций заполнителя.

Обратите внимание! Расслоившуюся смесь перед применением необходимо перемешать. Добавлять в неё воду при утере подвижности запрещается! Если возникли сомнения в качестве бетона, вы имеете право затребовать контрольную проверку по ГОСТ 1081-2002.

Монтаж опалубки

Возводя опалубку, необходимо следить за уровнем конструкции и правильностью углов. Её надежность и прочность обеспечивается шурупами и распорками, установленными с четырех сторон.

При этом нужно помнить, что технология бетонирования колонн допускает сбрасывание бетонной смеси с высоты не более 5 метров. Если вам нужна более высокая конструкция, то опалубку монтируют только с трех сторон, наращивая четвертую постепенно по мере заполнения формы бетоном.

Армирование

Армирующий каркас не делают только в одном случае: когда выполняют обетонирование металлических колонн в качестве огнезащиты или декоративного оформления.

Каркас собирается минимум из четырех вертикально стоящих стержней, расположенных в углах конструкции. Между собой их связывают вязальной проволокой, а при размещении в опалубке используют различные подпорки.

Как видно на последней схеме, расстояние между металлическим каркасом и стенками опалубки должно быть около 40 мм. Учитывайте это, изготавливая бетонные колонны своими руками.

Заливка бетоном

Технология производства железобетонных колонн требует выполнения следующих правил:

• Колонна может устанавливаться только на прочное основание или заглубленный фундамент.

• Бетонирование должно производиться горизонтальными слоями одной толщины, без разрывов. Направление укладки во всех слоях должно быть одинаковым.
• Бетонирование нижнего слоя выполняется бетонной смесью с мелкой фракцией наполнителя на высоту около 300 мм. Более крупные камни из следующей сброшенной в опалубку партии бетона утапливаются в мелкофракционную смесь, образуя нормальный состав. В результате в нижней части колонны не остается пустот и раковин.

• Во время укладки смесь трамбуют вибратором или металлическими прутьями. Пузырьки воздуха «выгоняют» из неё постукиванием молотком по доскам опалубки.

• Арматурный каркас по мере заполнения опалубки периодически выравнивают, сохраняя одинаковое расстояние между ним и стенками формы.

• Укладка бетонной смеси в колонны выполняется без перерывов на всю высоту одного этажа.

Обратите внимание. Рабочие швы при необходимости могут устраиваться только вверху колонны, чуть ниже уровня примыкания к ним балок перекрытия, или внизу, у фундамента.

• При укладке бетона с перерывами поверхность рабочих швов должна быть строго горизонтальной (или перпендикулярной оси колонны).
• Продолжать бетонирование после перерыва можно только после достижения бетоном минимальной прочности 1,5 МПа.

• Верхний срез опалубки должен быть на 5-7 см выше уровня уложенной бетонной смеси.
• Чтобы осуществить крепление стеновой панели к железобетонной колонне, в тело последней в процессе заливки на заданной высоте устанавливаются закладные детали.

После окончания укладки бетона его оставляют в опалубке до высыхания, стараясь создать для этого оптимальные условия: положительную температуру воздуха и нормальную влажность. Открытую поверхность периодически смачивают водой и закрывают пленкой для защиты от осадков и воздействия солнечных лучей.

Демонтаж опалубки

Снимать опалубку можно только после застывания раствора и набора им требуемых прочностных характеристик.

В идеале показатели прочности определяются в лаборатории при испытании образцов рабочей смеси. В условиях частного строительства демонтаж осуществляют примерно через месяц после заливки колонн.

Заключение

Посмотрев видео в этой статье, вы получите более полное представление о последовательности и технологии возведения монолитных опорных конструкций из железобетона.

В принципе, изготовление колонн из бетона – не самое сложное дело, но оно требует внушительных трудозатрат и отнимает много времени, необходимого для набора прочности. До тех пор нагружать элементы строго запрещено.

Железобетонные колонны: монтаж, изготовление, характеристики

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.

Монтаж колонн

Чаще всего колонны монтируют на стаканном цоколе, предварительно заполняя его бетоном. Ширина прослойки бетона может быть разной и зависит от проекта и длины опоры. До того, как начать монтаж колонн ЖБ, выполняют разметку, отмечая места цоколя, где планируется устанавливать колонны. Если изделия монтируются под балками, то тщательную разметку осей балок выполняют со стороны траверсов. На очень длинные колонны монтируют специальные хомуты.

Устанавливают с реализацией технологии «на весу»: опоры захватываются с использованием рамочных креплений, краном направляются в стакан цоколя по разметке. Потом проверяют вертикальность погружаемой колонны, опускают ее и заполняют полость бетоном, закрепляя железобетонными либо металлическими клиньями.

В процессе застывания бетона в полостях на опоры запрещено как-либо воздействовать (а тем более, опускать последующие элементы конструкции).

В специальные подколонники опоры закрепляют аналогично, только соединение в данном случае заваривается. Пока опора еще находится на весу, заваривается одна из ее граней. Потом со специальными расчалками совершают полную установку. Далее все тщательно проверяется и место соединения колонны с подколонником заваривается, а снаружи все промазывается бетонным раствором.

Квадратные опоры обычно монтируют каждую по отдельности. Но если у опор есть ригеля, их допускается укрупнять и монтировать краном. Нижние колонны в соответствии с их высотой монтируют на стаканный цоколь или в подколонники, как описано выше. Потом проверяют и окончательно закрепляют. Далее монтируют колонны на торцы нижних опор (или их ригели).

Основные методы монтажа:

• По отметкам с тщательной проверкой положения отвесом, соединением с использованием сварки (используются подколонники)
• На торцы опор с закрепленными ранее кондукторами с проверкой по осям разбивки
• Сборка на торцы нижних колонн с временным креплением и обязательной проверкой групповым кондуктором

Армирование

Устанавливая колонну, применяют вертикальные арматуры, диаметр которых около 1,2 сантиметра и больше. Состоит вертикальная арматура из четырех стержней, которые располагаются по углам формы квадрата. Для облегчения монтажа арматуры, высота которой больше трех метров, оборудуют настилы с шагом в два метра.

Каркас опор собирается различными методами. Имея небольшие размеры, вес и объем опорной конструкции, каркас монтируют в будущую форму опалубки, выполняя работы своими руками методом кантования готового каркаса. При большом весе арматуры, ее основание собирают предварительно и связывают прутья уже на месте работы, где и устанавливают отдельные стержни. Размещая готовую конструкцию, применяют разнообразные доски и подпорки. Крепление друг с другом стержней арматуры происходит металлической проволокой, придерживаясь расстояния около сорока сантиметров.

Классификация железобетонных колонн

В конструкцию каждой колонны входит металлическая арматура, выполненная из стального прутка большого сечения. Металлокаркас заливается бетоном марки 200 или 300, после набора прочности и установки правильно распределяет нагрузку и обеспечивает целостность и отсутствие деформации готовой конструкции. В зависимости от назначения и состава материала технические характеристики колонн разных типов существенно различаются.

Сборные конструкции состоят из двух панелей, соединение которых выполняется при помощи технологии дуговой сварки. Детали, расположенные на сборочных панелях, соединяются между собой прочным и надежным швов. Такая продукция удобна при транспортировке и монтаже, стоит дешевле, но показатели эффективности изделий немного ниже.

В качестве материала для производства вентиляционных блоков применяются следующие варианты:

Популярные ЖБ изделия:

• Вентиляционные блоки
• Лотки УБК
• Лежни ЛЖ
• ЖБ колонны

Существует несколько вариантов классификации продукции:

• По форме сечения выделяют изделия квадратного, прямоугольного и круглого типов.
• Используемая технология производства позволяет получать монолитные конструкции, изготовление которых проходит на объекте строительства с помощью заливки бетонного раствора в опалубку. Сборные конструкции изготавливаются в заводских условиях и собираются в единое целое на месте монтажа.
• По варианту размещения выделяют изделия, расположенные в среднем ряду, по фасаду или в качестве угловых элементов.
• По типу использования колонны могут быть консольными и безконсольными.

Применение продукции из железобетона также сильно разниться. Определить способ использования изделия можно по маркировке. ЖБ-колонны применяются для монтажа зданий типовой и специальной конструкции, с большим и стандартным уровнем нагрузки, мостовых сооружений, фахверковых ограждений и конструкций других типов.

По месту монтажа выделяют следующие группы продукции: нижние, средние, верхние для установки на первых этажах и цоколях, средних и высоких зданиях. Колонны бесстыкового типа применяются без ограничений по высоте объекта и являются универсальными в использовании.

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.

У каждой строительной смеси есть свои преимущества и недостатки. Бетону свойственны прочность и долговечность, высокая плотность и механическая стойкость. Однако и бетон не лишён своих недостатков, которые особенно проявляются после того, как были допущены грубые ошибки при изготовлении и использовании бетонной смеси.

Целесообразно заметить, что все вышеперечисленные преимущества бетона во многом зависят от качества компонентов, из которых он изготовлен. Так, к примеру, слишком большой процент глины и примесей в песке могут существенно снизить прочность бетона. Также, применение большого количества воды и некоторых видов пластификаторов, пагубно сказываются на подвижности бетона и его крепости в дальнейшем.

Железобетонные колонны (сборные, ЖБИ, ЖБ): монтаж, изготовление, характеристики

КОЛОННЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ МНОГОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ

Reinforced concrete columns for multistory buildings. Specification

Дата введения 2015-07-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом “Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений” (ОАО “ЦНИИПромзданий”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 сентября 2014 г. N 70-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 октября 2014 г. N 1373-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18979-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2015 г.

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге “Межгосударственные стандарты”

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает требования к изготовлению железобетонных колонн сплошного прямоугольного поперечного сечения из тяжелого бетона, предназначенных для каркасов многоэтажных общественных зданий, производственных, административных и бытовых зданий промышленных предприятий.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на колонны, применяемые:

– в отапливаемых зданиях и сооружениях;

– в неотапливаемых зданиях и сооружениях и на открытом воздухе при расчетной температуре наружного воздуха (средней температуре воздуха в течение 5 дней при самых низких температурных показателях в районе строительства) до минус 40°С включительно;

– в условиях систематического воздействия повышенных технологических температур до 50°С включительно;

– при неагрессивной, слабо- и среднеагрессивной степенях воздействия газообразных сред на железобетонные конструкции;

– в зданиях и сооружениях, возводимых в несейсмических и сейсмических районах (при расчетной сейсмичности до 9 баллов включительно);

– для строительства зданий на просадочных, вечномерзлых грунтах и подрабатываемых территориях.

1.3 В неотапливаемых зданиях и сооружениях и на открытом воздухе при расчетной температуре наружного воздуха ниже минус 40°С, в условиях систематического воздействия технологических температур выше 50°С, а также при расчетной сейсмичности 9 баллов применение колонн возможно при соблюдении дополнительных требований, установленных проектной документацией конкретного здания или сооружения (в соответствии с действующими нормативными документами) и указанных в заказе на изготовление колонн.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 5781 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 6727 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия

ГОСТ 8829 Изделия строительные железобетонные и бетонные заводского изготовления. Методы испытаний нагружением. Правила оценки прочности, жесткости и трещиностойкости

ГОСТ 10060 Бетоны. Методы определения морозостойкости

ГОСТ 10180 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10922 Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Общие технические условия

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 57997-2017 “Арматурные и закладные изделия сварные, соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций. Общие технические условия”.

ГОСТ 12730.0 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.5 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости

ГОСТ 13015 Изделия железобетонные и бетонные для строительства. Общие технические требования. Правила приемки, маркировки, транспортирования и хранения

ГОСТ 16504 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 17624 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 17625 Конструкции и изделия железобетонные. Радиационный метод определения толщины защитного слоя бетона, размеров и расположения арматуры

ГОСТ 18105 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22690 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 22904 Конструкции железобетонные. Магнитный метод определения толщины защитного слоя бетона и расположения арматуры

ГОСТ 23009 Конструкции и изделия бетонные и железобетонные сборные. Условные обозначения (марки)

ГОСТ 23858 Соединения сварные стыковые и тавровые арматуры железобетонных конструкций. Ультразвуковые методы контроля качества. Правила приемки

ГОСТ 26134 Бетоны. Ультразвуковой метод определения морозостойкости

ГОСТ 26433.0 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Общие положения

ГОСТ 26433.1 Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Правила выполнения измерений. Элементы заводского изготовления

ГОСТ 26633 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 34028 Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1 железобетонная колонна: Вертикальная стержневая конструкция, предназначенная для восприятия и передачи нагрузки от вышележащих конструкций.

4 Технические требования

4.1 Основные параметры и размеры

4.1.1 Колонны следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, а также проектной и технологической документации, утвержденной в установленном порядке.

4.1.2 Колонны должны быть подразделены на типы и условно замаркированы в зависимости:

– от числа этажей в пределах высоты колонны:

– от расположения колонны в каркасе здания по высоте:

Железобетонные колонны – разновидности и назначение

Железобетонные колонны – разновидности и назначение

В различных отраслях строительства при возведении одно- и многоэтажных зданий повсеместно используются железобетонные колонны – вертикально стоящие конструкции, поперечное сечение которых значительно меньше длины.

Назначение колонн из железобетона

Данные ЖБИ – это силовые элементы, основная функция которых – передача на грунт и равномерное распределение нагрузки от расположенных выше конструкций. Они являются стержневыми изделиями, служащими основой железобетонного каркаса сооружения и опорой для других элементов: арок, перекрытий, балок, ригелей, ферм и лотков. Колонны усиливают общую конструкцию, обеспечивая её целостность и стабильность.

Также колонны могут выполнять декоративную функцию, когда они монтируются для украшения фасада или являются открытой опорой для балконов, веранд, мостовых сооружений. Также они могут использоваться во внутренних интерьерах. В этих случаях нередко применяются модели с фигурным или изменяющимся по длине сечением.

Свойства и характеристики

Для изготовления ЖБ колонн используются тяжелые бетоны М200 или М300 с армированием напряженными или ненапряженными высокопрочными стальными стержнями. Если предполагаются высокие нагрузки, применяют марки бетона М400 и М600. Производство данных ЖБИ регламентируется ГОСТ 18979-90 (для многоэтажных зданий) и 25628-90 (для одноэтажного строительства).

При необходимости в состав смеси добавляются различные пластификаторы, повышающие долговечность и надежность сооружения. Если колонна будет эксплуатироваться снаружи здания, в качестве дополнительного армирования добавляется фиброволокно, что предотвращает появление усадочных трещин.

Базовыми техническими характеристиками ЖБ колонн являются:

• несущая способность (расчет производится в зависимости от назначения и условий эксплуатации);
• высокая сопротивляемость к деформационным нагрузкам, механическому воздействию и иному внешнему влиянию (в пределах расчетных нагрузок);
• сохранение стабильности при сейсмическом воздействии;
• стойкость к отрицательным температурам;
• влагоустойчивость.

Базовой эксплуатационной характеристикой является несущая способность. Чем она выше, тем меньшее количество железобетонных опор требуется при создании каркаса здания. Колонны с наибольшим значением несущей способности, как правило, применяются для монтажа подвалов, цокольных и первых этажей, для строительства промышленных цехов.

При выборе данных изделий учитываются различные факторы, в том числе этажность и назначение строения, климатические условия его эксплуатации, близость грунтовых вод, результаты геологических изысканий, характер предполагаемых нагрузок (вертикальные или продольные) и др.

Виды железобетонных колонн

Существует ряд критериев, по которым классифицируются выпускаемые в настоящее время ЖБ колонны.

По признаку предназначения изделия разделяются на две категории:

• служащие опорой для всего здания;
• для поддержки отдельных элементов каркаса и передачи нагрузки с одних конструкций на другие.

По технологии производства выделяются следующие группы:

• Монолитные. Как правило, изготавливается непосредственно на месте применения, то есть на строительной площадке с использованием опалубки с предварительно установленным каркасом. Могут быть выполнены и на заводе, но в этом случае её сложнее транспортировать. Монолитные ЖБИ наиболее прочные и надежные. Они используются, когда нагрузка на несущий элемент будет значительная. К недостаткам относят трудоемкость заливки и длительный период застывания смеси до набора необходимой прочности.
• Сборные. Производятся исключительно в заводских специализированных цехах, собираются на объекте строительства. Они просты и удобны в транспортировке и монтаже, к тому же стоят дешевле. Однако они менее прочные и более подвержены воздействию погодных условий. Это подходящий вариант, если не требуется высокого уровня надежности.
• Сборно-монолитные. Они сочетают сборные элементы с монолитным бетоном. Обладают более высокой прочностью, чем сборные, поэтому могут использоваться на достаточно ответственных объектах: для создания перекрытий многоэтажных домов, строительства мостов и путепроводов и т.д. Особенно рекомендуются при значительных динамических нагрузках и при необходимости разделения крупногабаритных ЖБИ на составные элементы, например, при транспортировке.

Главное преимущество – высокая пространственная жесткость.

По конфигурации колонны железобетонные бывают квадратного, круглого или прямоугольного сечения.

По расположению при монтаже: на фасаде здания, в крайнем или среднем ряду.

По месту установки:

• нижние – для создания фундаментов, цоколей и первых этажей;
• средние – для монтажа средних этажей;
• верхние – для последних этажей высотных зданий;
• бесстыковые – для одноэтажных, максимум двухэтажных зданий.

По внешнему виду существует разделение на колонны без консолей и с консолями. Последние, в свою очередь, разделяются на двухветвевые и прямоугольные и устанавливаются в комплекте с лотками. Если здание выше одного этажа, принято использовать опоры, оснащенные парой консолей (консольных выпуклостей). Они располагаются на уровне трех метров и обозначают окончание этажа. На них монтируется перекрытие для устройства следующего уровня. Для одноэтажных и промышленных зданий предназначены колонны более высокие и без консолей.

Классификация железобетонных колонн по типу использования

В зависимости от того, для строительства каких сооружений предназначается колонны из железобетона и какую функцию они будут выполнять в сооружаемом каркасе здания, данные изделия разделяются на несколько групп. Каждая из них имеет свое обозначение, отражающееся в маркировке:

• К – применяются для возведения сооружений и строений без мостовой опоры.
• КС – для строений, которым необходимо покрытие.
• ККС – колонны для монтажа зданий и других строительных конструкций с нижними провисающими поясами.
• ККП – для сооружения каркаса построек с мостовыми опорными электрокранами.
• КФ – фахверковые ЖБ колонны для создания фахверковых ограждений стен. Это специализированные конструкции, которые не могут быть другими типами колонн.
• КР – специальные каркасные колонны, используются при строительства зданий с ручными опорными кранами. Как правило, это строения небольших габаритов.
• КК – колонны для возведения каркасных зданий с большой площадью и высоким уровнем нагрузки.
• КДП – изделия для сооружения каркасов крупногабаритных промышленных зданий с мостовыми опорными электрокранами.
• КД – универсальные модели для сооружения каркасов построек различного назначения с опорными и подвесными электрокранами.

Как правильно выбрать ЖБ колонны

Для начала следует выбрать надежного производителя данной продукции, имеющего проверенную репутацию на профильном рынке. Ведь качественная опора – это основа долговечности и безопасности всего здания. Обращаясь в специализированный магазин, для правильного выбора модели необходимо располагать следующими сведениями:

• техническая схема требуемой конструкции;
• высота и этажность строения;
• вид колонны;
• объем поперечного сечения;
• местоположение строительной площадки.

ООО «Бетонный Растворный Узел» производит и реализует наиболее востребованные модели этой разновидности ЖБИ – колонны железобетонные 4К.84 и 8К.84. Они изготовлены в соответствии с действующими стандартами, отличаются высоким качеством и надежностью.