Монтаж металлических колонн
Индустриальная сфера играет ключевую роль в экономическом развитии страны. По данным Росстата, 75% коммерческих зданий возводят с помощью стальных конструкций. Москва – несомненный лидер в этом плане. Приемлемый бюджет и короткие сроки популяризируют металлоизделия. Основной элемент сооружения – колонны. Они образуют несущий каркас здания. Их использование не только сокращает сроки работы, но и заметно снижает себестоимость. Расходы на быстровозводимые проекты на 20% меньше, чем на те, которые создают из традиционных материалов. Опорные части принимают на себя нагрузки и равномерно распределяют их на все строение. Поэтому они должны быть прочными и надежными. Предлагаем познакомиться поближе с видами, сферами применения изделия, а также с техникой монтажа.
Немного истории
Прежде, чем разбираться в тонкостях применения металлоизделий, углубимся в историю? Одним из первых зданий, выполненных из стальной конструкции, является Троице-Сергиевский монастырь. В ходе реконструкции в XVII веке часть элементов была заменена чугунными элементами. К новой эре в применении анонсируемого изделия относят работы Николая Бенардоса XIX век. Русский ученый разработал сварочное устройство дугового типа. Спустя 150 лет металлоконструкции укрепились в строительной сфере. Одно из ярких тому подтверждений – дом правительства российской федерации. Его основу составляет сейсмостойкий каркас из легированной стали. Прочим индустриальным технологиям сегодня тяжело конкурировать с быстровозводимыми зданиями. Последние легко монтировать и демонтировать, к тому же, изготавливают их быстро. Плюсом является возможность транспортировки на большегрузных автомобилях.
Металлические колонны – это:
- Сочетание прочности и относительной легкости;
- Полное отсутствие усадки и идентичных проблем;
- Быстрый ремонт при условии его проведения специалистами.
Преимущества и недостатки
У постройки, имеющей стальной каркас, имеется целый комплекс достоинств. Первое из них – свобода выбора. Специалисты могут создавать проекты разных форм и размеров. Универсальность строительной технологии заключается в использовании практически любого материала для внутренней отделки, а также при оформлении фасадной части здания. Это позволяет создавать уникальные интерьеры и интересные экстерьеры. Второй по праву плюс – быстрота и относительная точность монтажа. Последняя зависит от умений инженеров, ответственных за выполнение анонсированных работ. Технология подразумевает использование готовых фрагментов. Сборкой элементов нужно заниматься только профессионалам, иначе проблем с эксплуатацией будет не избежать.
Короткие сроки – третий положительный момент. Бригада из четырех рабочих поставит каркасный дом за месяц по типовому проекту. Аналогичные мероприятия по индивидуальному решению отнимут не меньше двух месяцев. На этом плюсы не заканчиваются. К сожалению, нет ничего совершенного, поэтому металлоизделия – не исключение. О надо помнить, когда собираетесь делать каркас из стали? О повышенной тепловой проводимости. Постройке грозят большие тепловые потери. Проблема решается утеплением. Ещё одна проблема – склонность к коррозии. Она решается нанесением на металлическую поверхность специальной краски. Стоимость, примерно в пару раз выше, чем на тот же конструктив из дерева или пластика.
Колонны используются в строительстве:
- Складов, ангаров, животноводческих ферм;
- Торгово-развлекательных центров, кинотеатров;
- Производственных, технических, промышленных зданий;
- Аэропортов, мостов, навесов, гаражей, автосалонов, парковок;
- Стадионов, бассейнов, спортивных комплексов, жилых домов.
Дополнительную популярность они обрели в дизайнерской сфере. Архитекторы и дизайнеры создают «визуальный обман». Опоры облицовывают нержавеющей сталью, что делает их зрительно цельными. В результате получается не только каркас здания, но и интересное проектное решение.
Опорные стойки:
- Выдерживают нагрузки;
- Поддерживают каркасные элементы;
- Равномерно распределяют давление на фундамент;
- Выдерживают влияние погодных условий;
- Выступают в роли декоративного компонента.
Стандартная комплектация – это:
- Оголовок;
- Стержень;
- База;
- Консоли.
Оголовок расположен наверху. К нему подсоединяют ферму, ригели и балочные структуры. Все это фиксируют сверху и сбоку. Оголовок выдерживает давление, равномерно передавая его на бетонную основу. Балки крепят к верхушке оголовка – такой способ называется шарнирным. Монтажники сваривают, укрупняют конструкцию дополнительными деталями, таким образом, повышают прочность. Второй способ – более жесткий. Подразумевает боковое крепление балок. К колоннам фиксируют площадку, а к ней крепят ригели или ферму.
Средний сегмент – стержень. Существуют стержни сплошные и сквозные. Изготавливают их из профилей и широкополочных балок. Он устойчиво держится под регулярными сжатиями. Ему придают дополнительную устойчивость ребра жесткости. Архитекторы высчитывают потенциальное давление на каркас строения, а потом подбирают оптимальную толщину стенок.
База или башмак – нижний фрагмент, соединяющийся с фундаментом. Специалисты создают основу исходя из модификации, высоты разреза центральной детали и способа оборудования. Металлическую опору присоединяют к бетонной базе анкерными метизами. Основание делят на раздельную и сплошную. Консоли – используются для фиксации ригелей, ферм или балок. Они могут быть односторонними и двусторонними. Последние применяют для сборных конструкций в одной плоскости.
Виды металлических колонн
Металлические колонны делятся на основные и вспомогательные. Первые принимают нагрузку, воздействующую на все здание. Вторые предназначены для установки панелей. Фахверковые столбы (вспомогательные) фиксируют между основными модулями. Они выдерживают нагрузку только от прикрепленных панелей, которыми обшивают стены помещения. Почему бы отделочный материал не установить сразу на главные опоры? Потому что, они настолько толстые, что ни один метиз в них не ввинтишь.
Другие виды колонн
- С постоянным сечением. В таких конструкциях оно неизменное внутри стержня. Их преимущественно используют для возведения бескрановых построек. Но, допустимо применения для строительства ангаров и цехов, где работают автокраны, способные поднять груз массой до 20 тонн.
- Ступенчатые – создаются из двух фрагментов. Верхний – прокатный или сварной двутавр выполняет опорную роль для кровли. Нижний – передает нагрузку от кран-балки по оси. Они соединены решетками из уголков или листами. Применяются совместно с автокранами, поднимающими груз весом от 20 т.
- Раздельные – представляют собой тандем подкрановой и шатровой стоек. На первую оказывает воздействие кран, а на вторую – каркас и фермы. Давление разделяется с помощью гибких горизонтальных планок. Колонны этого типа предназначены для установки кранов, поднимающих груз весом больше 150 т.
Монтаж металлических колонн
Установочные работы требуют проведения ряда организационно-технических мероприятий, включая:
- Разработку проекта;
- Выбор специалистов, ответственных за безопасное проведение и контроль качества работ;
- Проведение инструктажа техники безопасности;
- Согласование/утверждение проектной документации;
- Подготовку спецтехники и оборудования;
- Выдачу ответственным лицам инструмента;
- Доставку противопожарного инвентаря;
- Ограждение строительной территории;
- Проверку качества стройматериалов;
- Оценку исправности техники;
- Получение разрешения на начало работ.
Приоритетная задача строителей – подготовить бетонный базис. Сделать разметку территории, подготовить почву, выкопать ямы, установить деревянную опалубку, подготовить и залить раствор из цемента. Сборка колонн, стоек, плит и профилей производится подобно конструктору лего. Инсталляция ведётся по схеме. Когда фундамент готов, материалы завезены, а на территории сделаны отметки в виде предупредительных знаков, рабочие приступают к непосредственной установке столбов. Их поднимают и устанавливают в необходимое положение с помощью мостовых кранов. Монтажники используют метод подъема «на весу». Поставленную опору временно фиксируют. Окончательно же ее закрепляют только после контрольной выверки. Стыки закрепления маскируют, защищают от внешних разрушительных сил. Каркасные детали скрепляют между собой анкерными болтами и гайками. Это дает возможность при необходимости демонтировать конструкцию.
О чем нельзя забывать
Столбы стойко переносят скачки температур, но поверхность покрывают антикоррозийными и смазывающими веществами. Без защиты они могут воспламеняться. Представим пожар – действуют высокие температуры. На вид крепкие, устойчивые колонны и другие элементы конструкции, начинают медленно терять несущую способность. Уже через 15 минут полыхания огня, детали начинают деформироваться. Об этом специалисты предупреждают в сопровождающей документации и регламенте пожарной безопасности.
Незащищенный металлический каркас рушится на глазах, падает как карточный домик. Это грозит не только материальным ущербом, но и человеческими жертвами. Можно ли это предотвратить? Конечно. Для этого прибегают к огнезащите. Столбы покрывают мокрой штукатуркой, цементным раствором, специальной обмазкой, мастикой или краской. Покраску осуществляют распыляющим методом или кистью в три слоя. Между каждым нанесением делают промежутки для просыхания. При воздействии высоких температур краска начинает вспучиваться. Этот вспененный слой защищает конструкцию от тепла.
Интересные факты
Металлоизделия настолько прочно вошли в обыденную жизнь, что люди их порой не замечают. Если оглянуться вокруг, можно увидеть их в окружающих предметах.
- Напомним, о чем уже говорили выше. Впервые в XVII в. стальные опоры были использованы при реконструкции Троице-Сергиевского собора. Изначально основа была деревянной. Позже ее заменили каменной базой, и только потом использовали чугунные детали;
- Белый дом правительства РФ держится на металлических, сейсмостойких опорах;
- Простой и всем знакомый пример такого каркаса – обычная туристическая палатка;
- «Чертово колесо» и другие известные аттракционы устойчиво стоят на колоннах;
- Аналогичным способом возведены гипермаркеты, в которые люди ходят ежедневно;
- Спортивные объекты для олимпийских игр в Москве1980-го и Сочи 2014-го годов – здания, стоящие на стальных стойках;
- Дебаркадер Киевского вокзала – яркий образец нестандартного применения описываемого сооружения;
- Масса изделия в 2,5 раза меньше деревянной конструкции, в 7 раз – меньше бетонной;
- Одна из самых популярных достопримечательностей – Эйфелева башня, стоит на металлических столбах;
- Телевизионная башня в Токио была установлена еще в 1958 году. Она считается одной из самых высоких стальных конструкций. Ее высота – 332,6 м;
- В штате Вашингтон построили самый большой ангар. Там одновременно собирают 27 самолетов. На такой площади можно провести 74 футбольных матча за раз. Представляете масштабы? Неудивительно, что строение занесли в Книгу рекордов Гиннеса. На территории кроме столовой, работают поликлиника и детский сад;
- У Московских высоток под напором ветра допустимо колебание верхней части до 2,5 см. А у мировых небоскребов, построенных описываемым способом, амплитуда составляет 90 см.
Итоги и заключение
- Колонна – несущий каркасный элемент;
- Помогает сделать строение прочным и сократить сроки работ;
- Установку лучше доверьте специалистам, о мысли заняться монтажом самостоятельно - забудьте;
- Используется не только, как опора, но и как дизайнерский инструмент;
- Состоит из четырех фрагментов: оголовка, стержня, башмака, консолей;
- Бывает основной, вспомогательной, с постоянным сечением, ступенчатой и раздельной;
- Она нуждается в огнезащите;
- На вес легче древесины или бетона;
- Если приглядеться, то можно обнаружить множество построек с использованием стальных опор.
Выбирайте компанию, которая займется установкой, из тех, что состоят в СРО. Штат должен состоять из архитекторов, инженеров и других профильных специалистов. Все они работают с собственным оборудованием и специальным программным обеспечением. Убедитесь, что организация выполняла такие проекты – это поможет избежать отказа на этапе согласования рабочего плана.