W nowoczesnym budownictwie często stosuje się metalowe słupy, które służą jako podpory dla zewnętrznych i wewnętrznych części budynku. Nie możesz się bez nich obejść, ponieważ tworzą ramę nośną. Konstrukcje stalowe są używane częściej, ponieważ wyróżnia je wysoka wytrzymałość i łatwość montażu. Niektórzy projektanci stosują je jako elementy dekoracyjne budynków lub poszczególnych pomieszczeń.
Elementy kompozycji
Wszystkie metalowe kolumny składają się z kilku części: głowicy, pręta i podstawy. Głowica - górna część, która przejmuje ładunek z dachu i przenosi go na drążek. Przy jej obliczaniu bierze się pod uwagę nie tylko ciężar belek nośnych, kratownic, ale także cechy ich mocowania.
W środkowej części kolumny znajduje się pręt, który przenosi obciążenie na podstawę (bazę). Przy jej obliczaniu ważne jest, aby wziąć pod uwagę równomierną stabilność podpory, czyli równąelastyczność względem osi przekroju. Ta zasada pozwala zaoszczędzić na materiale i uzyskać stabilną konstrukcję. Mocne produkty muszą być wzmocnione usztywniaczami.
Base - podstawa konstrukcji, która przenosi całe obciążenie na fundament. Jest również potrzebny do montażu podpory. Przy obliczaniu podstawy uwzględnia się grubość i powierzchnię części nośnej, a także materiał fundamentowy.
Odmiany
Materiał pozwala uzyskać z niego różne misterne kształty, jednak wiele metalowych kolumn ma przekrój w postaci dwuteownika, prostokątnej lub okrągłej rury. Wymiary przekroju są obliczane poprzez obliczenie wytrzymałości (zwykle na ściskanie) i stabilności. Ostatnia cecha zależy od obecności połączeń, regałów szachulcowych itp.
W zależności od rozwiązania projektowego, słupy mogą mieć przekrój stały, schodkowy i złożony. Konstrukcja o przekroju stałym to pojedynczy pręt, który znajduje zastosowanie w budynkach bezramowych, magazynach i hangarach. Można na nim zainstalować sprzęt o maksymalnej nośności 20 ton.
Kolumny schodkowe są przeznaczone do montażu urządzeń o udźwigu powyżej 20 t. Dzięki specjalnemu profilowi zwiększa się ich sztywność zginania i stabilność. Ta konstrukcja ma dwie gałęzie łożyskowe: główną i dźwigową.
Kolumny metalowe kompozytowe są rzadko używane i mogą przenosić różne obciążenia (względem osi). Są one potrzebne do:
- montażu żurawi na małej wysokości
- montażu żurawi w kilkukondygnacje;- przebudowa budynków.
Zakres zastosowania
Stalowe kolumny są bardzo poszukiwane ze względu na ich niski koszt, łatwość instalacji, łatwość dokowania, mały rozmiar. Duża liczba zalet pozwala na wykorzystanie ich do budowy:
- budynków przemysłowych (na przykład warsztatów), - budynków cywilnych (budynki wielopiętrowe do różnych celów);- powłoki i mosty o dużej rozpiętości.
- budynki wymagające specjalnego projektu (możliwość uzyskania różnych form architektonicznych i projektowych).
Obliczanie struktur
Przed zainstalowaniem konstrukcji metalowych należy wykonać ich pełne obliczenia. Do budowy stalowej ramy najczęściej stosuje się monolityczne podstawy schodkowe bez szkieł. Aby obliczyć konstrukcję, musisz zebrać wszystkie obciążenia, a także określić liczbę, wielkość podpór, zbrojenie i głębokość. W tym przypadku wszystko zależy od ciężaru budynku i właściwości gruntu (im jest on gęstszy, tym mniej będzie potrzebnych stojaków).
Obliczenia należy przeprowadzić tak, aby obciążenie konstrukcji było rozłożone równomiernie na podłożu. Jeśli są z tym trudności, możesz przygotować potężną poduszkę (wykonaną z piasku lub żwiru). Znając nośność podstawy i wagę budynku, można łatwo obliczyć całkowitą powierzchnię podstawy. A następnie obliczane jest obciążenie każdej podpory.
Podstawa metalowej kolumny różni się od zwykłego fundamentu tym, że każdy element działapoza innymi. Nie są one w żaden sposób połączone, więc błędy projektowe mogą prowadzić do zniekształcenia całego budynku.
Fundamenty budowlane
Te podstawy nie mają miseczek i są wyposażone w kotwy mocujące podstawę produktu. Ich górna część jest umieszczona tak, aby spód elementu ramy i końce kotew były przykryte przez podłogę. Jeżeli montaż słupów wiąże się z pogłębieniem fundamentu o co najmniej 4 m, można zastosować prefabrykowane słupy betonowe. Dolny koniec tej konstrukcji jest zamocowany w szkle, a górna krawędź jest wyposażona w kotwy.
Sąsiadujące regały będą wymagały wspólnej podstawy, nawet jeśli w pobliżu znajdują się konstrukcje stalowe i żelbetowe. Pozycję projektową elementów ramy zapewnia prawidłowy montaż kotew, a dokładność umieszczenia na wysokości zapewnia przygotowanie podłoża.
Instalacja kolumn
Montaż konstrukcji metalowych należy przeprowadzić tak, aby odchylenia osiowe nie były większe niż dozwolone przez SNiP (szczególnie w przypadku powierzchni frezowanych). Kolumny proste montuje się w całości, natomiast kolumny ciężkie składa się z elementów składowych. Aby zamontować, muszą być uchwycone, podniesione, doprowadzone do podpór, wyrównane i zabezpieczone. Do chwytania konstrukcji stosuje się zawiesia, pod którymi umieszcza się okładziny (na przykład wykonane z drewna). Podnoszenie odbywa się poprzez obracanie lub przesuwanie.
Istnieje kilka sposobów podparcia podstawy na podstawie (węzły metalowych słupów można zobaczyć poniżej):
- na jej powierzchni bezfuga, - na płytach stalowych z fugą;- na belkach, szynach (wymagana będzie fuga podstawy).
W praktyce stosowana jest prostsza metoda instalacji. W tym przypadku klocki montowane są na stalowych podkładkach zespawanych ze sobą i przymocowanych do spodu słupów. Jak tylko konstrukcje zostaną zainstalowane i zamocowane, zalewa się je zaprawą.
Montaż słupów wymaga starannego wyrównania za pomocą przyrządów geodezyjnych i pionów. Jednocześnie sprawdzane są ich oznaczenia, pionowość i położenie na planie. Śruby kotwiące służą do mocowania konstrukcji: potrzebujesz 2-4 szt. do słupów o wysokości do 15 m. Dodatkową stabilność zapewnią stężenia, które są usuwane po ostatecznym zamocowaniu. Wyższe elementy są dodatkowo wzmocnione przekładkami, tymczasowymi cięgnami i rozpórkami. Aby uzyskać stabilną ramę, lepiej jest montować słupy razem z belkami podsuwnicowymi.
