Что такое фахверковые колонны (стойки)?
Фахверковые колонны – довольно распространённые конструкции, которые часто применяют в современной строительной отрасли. С их помощью могут возводить промышленные сооружения, торговые центры, жилые многоквартирные дома и другие здания с несколькими пролётами.
Что из себя представляет фахверковая колонна
Фахверковыми стойками называют специальные балки, предназначенные для придания сооружениям дополнительной жёсткости. При этом они не принимают на себя основные нагрузки, не являясь несущими конструкциями. Использование фахверков является особенно важным в регионах с суровым климатом или если есть необходимость увеличения прочности строящегося здания, продления его долговечности.
Зачастую фахверковые стойки устанавливают по внешним углам комнат, на лоджиях и балконах. Колонны стараются сделать максимально незамеченными, пряча за отделочными материалами. Иногда их также маскируют, делая элементом общего архитектурного и дизайнерского решения. Так, конструкции украшают лепниной либо иными декоративными изделиями. Здесь всё зависит исключительно от пожеланий заказчиков, задумок архитекторов и составленных проектов строительства.
Сферы применения фахверковых стоек
Если рассматривать грубо, то фахверковые колонны сегодня используют в 90% ныне возводимых зданий. Это обусловлено тем, что крупные сооружения, имеющие больше одного пролёта, требуют дополнительного повышения прочности, особенно если конструкция предусматривает высокие физические нагрузки. А это как раз относится к большинству возводимых сооружений.
Фахверковые колонны применяются при возведении следующих объектов:
- большие склады;
- жилые комплексы;
- торгово-развлекательные центры;
- бизнес-центры;
- промышленные сооружения.
Ключевые особенности конструкций
Стандартные фахверковые изделия состоят из следующих элементов:
- стойки;
- колонны или балки;
- ригеля;
- ветровой фермы;
- связывающих элементов.
Параметры длины и сечения балки могут разниться, исходя из особенностей строительных проектов. В высоту изделия могут составлять от 180 до 400 см. Как правило, они устанавливаются в торцы сооружений с шагом через 6 метров. В некоторых случаях (например, в высоком здании с довольно тонкими стенами) допускается расположение фахверковых конструкций с увеличенным шагом 12 метров, причём без стоек – в этой ситуации основания крепятся ригелями непосредственно к колоннам, а нижнюю часть закрепляют к фундаментной основе. Стойки могут либо монтироваться в фундамент, либо крепиться с помощью арматурных болтов (последний вариант применим в случае с металлическими конструкциями).
Конструкция колонн может отличаться у разных видов фахверковых опор. Так, в торцевых моделях привязка приравнивается к нулю, а в продольных примерно соотносима с привязкой несущей колонны самого каркаса. Изделия могут иметь постоянное или переменное сечение. По этой причине изготовление фахверковых стоек осуществляется преимущественно под заказ.
Материалы изготовления фахверковых опор
Зачастую фахверки производятся из железобетона, хотя также часто встречаются конструкции из металла. В частном домостроении применяют и деревянные изделия, а при возведении каркасных домов применяют стойки исключительно из древесины. Такие строения даже часто называют «фахверками». Выбор материалов изготовления осуществляется, исходя из функциональных нагрузок. В случае с большими зданиями с множеством пролётов разрешены только металлоконструкции.
Главные преимущества фахверковых стоек
Данные строительные характеризуются следующими положительными моментами:
- высокой функциональностью, возможностью существенного сокращения нагрузки на основные несущие части;
- привлекательным внешним видом благодаря декорированию или возможности «спрятать» колонну;
- простотой монтажа;
- невысокой себестоимостью.
Фахверковые стойки сегодня считаются наиболее простым и выгодным вариантом усиления конструкций зданий и увеличения их срока службы.
Заказать изготовления фахверковых опор в Украине можно на «Броварском заводе железобетонных конструкций». Наше предприятие имеет огромный опыт проектирования и производства фахверковых колонн, а также других изделий для усиления зданий и сооружений разного назначения. Мы уважаем время заказчиков, поэтому осуществляем изготовление конструкций в максимально короткие сроки.
При необходимости наши специалисты оказывают услуги проектирования изделий, исходя из особенностей конкретных возводимых зданий. А благодаря лояльной политике ценообразования стоимость изготовления бетонных или металлических фахверковых изделий у нас считается наиболее доступной на украинском рынке.
1.3. Колонны и стойки
Стойка – элемент конструкции сооружения, устанавливаемый в распор между несущими конструкциями перекрытия, кровли и фундаментом. Стойка работает преимущественно на осевое сжатие.
Колонна (фр. collone, от лат. columna) – вертикальный элемент здания, служащий для восприятия вертикальных нагрузок.
Колонна (стойка) является одним из древнейших строительных элементов. Колонны того далекого периода возводились по эмпирическим правилам, без их прочностных расчетов и расчетов на устойчивость. Так, Витрувий, говоря о греческих храмах Малой Азии, отметил, что для придания крепости колоннам дорического ордера (приложение 5) принимали пропорции между толщиной у основания и высотой, включая капитель, равные 6–7 – такие же, как и отношение размера стопы мужчины к его росту. В колоннах ионического и коринфскокого ордеров эти пропорции принимались равными 8 и 8,5 соответственно, олицетворяя тем самым в первом случае изящную женщину, во втором – грациозную девушку.
Таковы были сведения о напряженном состоянии и устойчивости колонн многих поколений. Прогресса в этой области не наблюдалось, до той поры пока Леонард Эйлер (1707–1783 гг.) не вывел формулу, являющуюся до настоящего времени основой для расчета несущей способности стержней.
В современных колоннах отношение ее поперечных размеров к высоте достигает лишь 1/20 – 1/30. Но для природы это не предел. Живая природа дает примеры, не сопоставимые с достижениями технического прогресса: так одинокая сосна или береза – коренаста, соотношение в пределах 1/50, а ее подружка в бору или в роще, учитывая связи в кроне, может противопоставить себя ураганному ветру даже при отношении 1/100 – 1/200.
1.3.1. Типы колонн
Колонны стоечно-балочных систем можно классифицировать по следующим признакам:
- по назначению: колонны каркасов зданий, рабочих площадок, опоры галерей, эстакад и т.д.;
- по материалу: металлические, сталебетонные и трубобетонные (труба заполняется бетоном);
- по виду соединений элементов, образующих сечение составной колонны, – сварное и клепанное;
- по типу сечения: прокатные и составные, сплошностенчатые и сквозные, открытые и замкнутые. Прокатные колонны наименее трудоемки при изготовлении, но не всегда экономичны по критерию металлоемкости вследствие относительной «толстостенности». В составных сечениях расход металла можно уменьшить за счет варьирования толщин. Еще более экономичными по расходу металла являются сквозные колонны, однако трудозатраты на их изготовление более значительны, чем для сплошностенчатых колонн;
- по условиям силонагружения: колонны центрально-сжатые, внецентренно-сжатые. В центрально-сжатых колоннах сила приложена в центре тяжести сечения. Во внецентренно-сжатых колоннах, кроме сжимающей силы, действуют изгибающие моменты. При наличии изгибающего момента поперечное сечение колонны развивается в плоскости этого момента.
Колонна
архитектурно обработанная вертикальная опора, как правило, круглая в поперечном сечении, стержневой элемент здания (сооружения), несущей конструкции и т.д. Колонна служит в основном для восприятия вертикальной нагрузки. Возникнув в зодчестве многих народов как часть простейшей стоечно-балочной конструкции (при которой прототип колонны — деревянная стойка или каменный столб — несёт балку перекрытия), колонна стала элементом закрепленных традицией систем архитектурных композиции, обычно называемых ордерами. В классических архитектурных ордерах главная часть колонны — ствол (фуст) — обычно утончается кверху, иногда получая при этом криволинейные очертания или «припухлость» (энтазис), обрабатывается вертикальными каннелюрами. Ствол колонны нередко покоится на простой или сложной базе и увенчивается капителью. Художественную выразительность и значение, большая или меньшая монументальность колонны определяются её пропорциями, членениями и пластической обработкой, а также соотношением высоты и диаметра колонны с интерколумнием и с абсолютными размерами сооружения. Уже в архитектуре Древнего Востока и античности колонны применялась в композиции как фасадов зданий, так и их внутреннего пространства. Колонны использовали и для архитектурной обработки стены: колонна придает ей нужный масштаб и ритмичную расчлененность; уже в архитектуре Древнего Египта и античности подчеркивалась различная степень ее слияния со стеной и утраты самостоятельного тектонического значения (трехчетвертные колонны, полуколонны, пилястры, а также приставные колонны в архитектуре Древнего Рима). Связанные первоначально с балочным перекрытием, колонны позже часто применялись и в качестве опоры для арок и сводов. В виде свободно стоящих колонн, обычно увенчанных скульптурой, иногда сооружаются памятники. В каркасных зданиях колонны — один из основных элементов каркаса, воспринимающих нагрузку от прикрепленных к ним или опирающихся на них др. элементов (балок, ригелей, ферм и т.д.). Колонны бывают каменные (из кирпича, естественных или бетонных камней), железобетонные, металлические, деревянные. В современном словоупотреблении колоннами часто неправильно называют опоры различного сечения (квадратные, прямоугольные, круглые, двутавровые, двухветвенные, крестовые и т.д.).
вертикальная круглая в плане опора.
(Архитектура: иллюстрированный справочник, 2005)
Архитектурный элемент, играющий роль опорного столба или подражающий ему.
(Термины российского архитектурного наследия. Плужников В.И., 1995)
архитектурно обработанная вертикальная опора, круглая в сечении, элемент стоечно-балочной конструкции. Художественная обработка её заключается в: а) расчленении колонны на основание (базу, которая может и отсутствовать), ствол (фуст) и увенчание (капитель); б) в утонении колонны кверху и придании ей энтазиса — припухлости> ствола, что сообщает формам колонны большую стройность и гармоничность; в) в соблюдении строго определённых пропорций между диаметром и высотой колонны (min. 1:4, max. 1:20); г) в применении каннелюр — желобков, иду щих вертикально по стволу колонны и повышающих её пластическую выразительность. В античной архитектуре колонна явилась основой для построения архитектурных ордеров. Как составной элемент ордера колонна органически связана с другими его частями, с его масштабами и пропорциями. Отличие колонны от столба в том, что параметры столба не связаны с художественными закономерностями ордера. Архитектурой Древнего Востока и Античности были созданы классические типы сочетаний и группировки колонн: колоннады, портики, пропилеи, перистили, аркады и др. Архитекторы Древнего Рима, включив колонну в архитектурную композицию стены, лишили её конструктивного характера, превратили в декоративно-пластический элемент. Таковы полуколонны, трёхчетвертные колонны, колонны, приставленные к стене, спаренные, общее назначение которых — вертикальное членение стены. Наряду с колонной как частью здания, бывают и свободно стоящие колонны, обычно играющие роль памятника. См. Колонна триумфальная.
(Словарь терминов архитектуры. Юсупов Э.С., 1994)
Словарь Архитектурных терминов. . EdwART . 2011 .
Синонимы:
- Коломен
- Колонна муфтированная
Полезное
Смотреть что такое «Колонна» в других словарях:
- колонна́да — колоннада … Русское словесное ударение
- КОЛОННА — (фр. colonne столб). 1) столб, поддерживающий или украшающий какую нибудь часть здания. 2) памятник в виде столба. 3) известный строй войска. 4) корабли, построенные в несколько линий. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка
- Колонна — (франц. colonne, от лат. columna столб), архитектурно обработанная, круглая в поперечном сечении вертикальная опора, стержневой элемент здания, несущей конструкции здания и ордеров архитектурных. Возникла как простейший элемент стоечно… … Художественная энциклопедия
- КОЛОННА — КОЛОННА, колонны, жен. (итал. colonna) (архит.). 1. Архитектурное сооружение, имеющее вид высокого цилиндра и чаще всего служащее опорой фронтонов или внутренних частей зданий. Портик с колоннами. «Я… дом построил, с колоннами, огромный…»… … Толковый словарь Ушакова
- Колонна — – вертикальная опора здания, сооружения, воспринимающая вертикальные нагрузки от других элементов (балок, ферм, арок, сводов и т. п.) [Новый политехнический словарь, Москва, Научное издательство, 2000 г.] Колонна – (фр. colonne от лат … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
- КОЛОННА — КОЛОННА, жен., лат. столб, столп, стояк; подставка, подпорка; одинокая колонна, в виде памятника, стойло. Украшение столпов или колонн определяются в зодчестве орденами, условным порядком, к которому они относятся. | Конная, пешая колонна,… … Толковый словарь Даля
- Колонна — вертикальная линейная конструкция, высота которой значительно превышает ее поперечное сечение. Колонна предназначенная для восприятия вертикальных (в меньшей степени горизонтальных) нагрузок. Источник: Словарь архитектурно строительных терминов 1 … Строительный словарь
- колонна — См … Словарь синонимов
- КОЛОННА — в военном деле строй, в котором военнослужащие расположены в затылок друг другу, а подразделения (машины) одно за другим. До сер. 19 в. (в ВВС в 20 в.) колонна одна из форм боевого порядка войск (авиации) … Большой Энциклопедический словарь
- КОЛОННА — КОЛОННА, ы, жен. 1. Сооружение в виде высокого столба, служащее опорой в здании или воздвигаемое в качестве монумента. Зал с колоннами. Триумфальная к. 2. О людях, предметах, расположенных или движущихся друг за другом вытянутой линией. К.… … Толковый словарь Ожегова
- КОЛОННА — (Column of ships) построение флота в несколько линий, каждая из которых называется К. К. может быть наветренной, подветренной, правой, левой, средней. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза… … Морской словарь
- Обратная связь: Техподдержка, Реклама на сайте
- Путешествия
Экспорт словарей на сайты, сделанные на PHP,
WordPress, MODx.
- Пометить текст и поделитьсяИскать в этом же словареИскать синонимы
- Искать во всех словарях
- Искать в переводах
- Искать в ИнтернетеИскать в этой же категории
7. Колонны и стойки
Колонны и стойки гражданских и общественных зданий (а также производственных и сооружений) служат для передачи нагрузок, от опирающихся на них конструкции на фундаменты.
Колонны состоят из 3-х основных частей: оголовка, на который опираются вышележащие инструкции, стержня колонны и базы или башмака, передающего действие нагрузки на фундамент и закрепляющего колонну на нем.
В зависимости от типа поперечного сечения и его изменения по длине колонны поздразделяют на 3 типа колонн:
- постоянного по высоте сечения;
- переменного по высоте сечения (ступенчатые);
- раздельного типа, при котором ветви колонн не жестко связаны друг с дгругом и каждая ветвь выполняет свою функцию.
- сплошностенчатые колонны, выполняемые из прокатных двутавров или сваренные из 3-х листов и более, из цельнотянутых или сварных труб, или из различных комбинаций открытых профилей (рис.7.1 а. з);
- сквозные, состоящие 2-х или 4х ветвей (рис.7.1. н. о), соединенных между собой планками или треугольной решеткой, выполненной из уголков, швеллеров или других профилей (рис.7.1а. в).
7.2. Расчет колонн
Расчет центрально-сжатой колонны начинают с определения расчетной продольной N. Требуемая площадь сечения может быть определена из условия обеспечения устойчивости центрально-сжатого стержня. Определяем требуемую площадь колонны .Для предварительного расчета коэффициент продольного изгиба принимается: для стальных колонн равным 0,85, для алюминиевых 0,6. 0,75. По найденному значению подбирается по сортаменту. Требуется, чтобы гибкость колонны не превышала 120. Размеры составного Н-образного сечения из 3-х листов выбирается следующим образом:
- Сечение принимается близким к квадратному.
- Высота сечения для колонн высотой 10. 2 м принимается равной (1/15. 1/20) l. Толщины листов назначают: для поясов и стенки .
При этом, если в правильно подобранных сечениях балок площадь 2-х поясов равна площади стенки, то в колоннах площадь 2-х поясов находится в пределах 0,7. 0,8 от общей площади сечения. Вышеприведенных данных достаточно для предварительного выбора сечения Н-образной колонны при составлении архитектурного проекта здания. Точный подбор сечения Н-образной колонны, помимо проверки напряжений, требует также проверки элементов сечения по потере местной устойчивости. Так устойчивость стенки Н-образной колонны определяется по гибкости стенки , где наибольшая условная гибкость стенки ,а -условная гибкость колонны. Рис. 7.1. Типы сечения колонн: а – е – сплошностенчатые центрально-сжатые колоны; ж, з — сплошностенчатые внецентрально — сжатые колоны; и, к, л, м — сквозные центрально-сжатые колоны; и, о, — сквозные внецентрально — сжатые колоны; 1 – основные элементы колонны; 2 – планки; 3 – элементы решетки. Если окажется больше значения, полученного из вышеприведенного выражения,то это будет означать, что устойчивость принятой стенки колонны не обеспечена и ее необходимо укрепить продольным ребром, а также поперечными ребрами, которые ставятся на расстоянии (2,5..3) h. Во всех случаях не должна превышать 75. Устойчивость поясов колонн также зависит от общей гибкости колонны и предельные свободные свесы принимаются по СНиП II -23-81*. Назначение размеров квадратных колонн из 4х листов осуществляется из следующих соображений:
- При колоннах в зданиях высотой 4. 6 этажей размер высоты сечения колонн принимается в пределах 250 мм. Оптимальными являются колонны сечением 400 х 400 мм, при этом гибкость таких колонн находится обычно в пределах ,а коэффициент продольного изгиба принимается равным 0,96. 0,90.
- В высоких зданиях, например, до 30-ти этажей, в нижней части сечение колонны может быть принято 300. 500 мм. Толщины до tw составляют 20. 40 мм. В коробчатых колоннах листы меньше защемлены в углах и поэтому предельная гибкость стенок при составит , а при составит но не более 1,6по СНиП II -23-81*.
Для составных сжатых стержней (рис.7.2.), ветви которых соединены планками или решетками, коэффициент относительно свободной оси (перпендикулярной плоскости планок или решеток) должен определяться по табл. 72СНиП II -23-81* с заменой в на. Значениеследует определять в зависимости от значенийприведенных в таблице. Таблица 7.1
Тип | Схема | Приведенные гибкости составных стержней сквозного сечения | |||||||||||
сече ния | сечения | с планками при | с решетками | ||||||||||
1 | |||||||||||||
— расстояние между осями ветвей; | |||||||||||||
— расстояние между центрами планок; | |||||||||||||
— наибольшая гибкость всего стержня; | |||||||||||||
— гибкости отдельных ветвей при изгибе их в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1, 2-2 и 3-3, на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов; | |||||||||||||
— площадь сечения всего стержня; | |||||||||||||
и | — площади сечений раскосов решеток (при крестовой решетке – двух раскосов), лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2; | ||||||||||||
— площадь сечения раскоса решетки (при крестовой решетке – двух раскосов), лежащей в плоскости одной грани (для трехгранного равностороннего стержня); | |||||||||||||
и | — коэффициенты, определяемые по формуле | ||||||||||||
где | — размеры элементов одной панели, определяемые по СНиП II -23-81*; | ||||||||||||
— коэффициенты, определяемые соответственно по формулам: | |||||||||||||
здесь | — моменты инерции сечения ветвей относительно осей соответственно 1-1 и 3-3 (для сечений типов 1 и 3); | ||||||||||||
— то же, двух уголков относительно осей соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2); | |||||||||||||
— момент инерции сечения одной планки относительно собственной оси (рис. 3); | |||||||||||||
— моменты инерции сечения одной из планок, лежащих в плоскостях, перпендикулярных осям соответственно 1-1 и 2-2 (для сечения типа 2). |
В составных стержнях с решетками помимо расчета на устойчивость стержня в целом следует проверять устойчивость отдельных ветвей на участках между узлами. Гибкость отдельных ветвей ина участке между планками должна быть не более 40. В составных стержнях с решетками гибкость отдельных ветвей между узлами должна быть не более 80 и не должна превышать приведенную гибкость стержня в целом. Допускается принимать более высокие значения гибкости ветвей, но не более 120, при условии, что расчет таких стержней выполнен по деформированной схеме. Расчет составных элементов из уголков, швеллеров и т. п., соединенных вплотную или через прокладки, следует выполнять как сплошностенчатых при условии, что наибольшие расстояния на участках между приваренными планками (в свету) или между центрами крайних болтов не превышают: для сжатых элементов — 40;для растянутых элементов — 80. Здесь радиус инерции уголка или швеллера следует принимать для тавровых или двутавровых сечений относительно оси, параллельной плоскости расположения прокладок, а для крестовых сечений — минимальный. При этом в пределах длины сжатого элемента следует ставить не менее двух прокладок. Расчет соединительных элементов (планок, решеток) сжатых составных стержней должен выполняться на условную поперечную силу принимаемую постоянной по всей длине стержня и определяемую по формуле где — продольное усилие в составном стержне; — коэффициент продольного изгиба, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительных элементов.