Основные плюсы и особенности ЖБИ колонн

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.

ЖБИ колонны изготавливаются на основе тяжелых бетонов марок 200 или 300, для армировки применяются специальные металлические стержни (рифленые или гладкие). Готовые колонны помогают правильно распределить нагрузки, усилить общую конструкцию, обеспечить ее стабильность и целостность. Свойства колонн и их характеристики могут различаться, что зависит от назначения изделий и условий их дальнейшей эксплуатации.

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.

Основные части колонны:

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.

Основные свойства и характеристики колонн:

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.

Государственные документы, регулирующие производство колонн ЖБИ:

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.

Типы колонн по функциям:

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:

F/Rb=А , тут: F обозначает силу сжатия, Rb прочность бетона при сжатии.

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).

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

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.

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

К основным преимуществам железобетона, обеспечивающим ему широкое распространение в строительстве, относятся: огнестойкость, долговечность, высокая механическая прочность, хорошая сопротивляемость сейсмическим и другим динамическим воздействиям, возможность возводить конструкции рациональной формы, малые эксплуатационные расходы (по сравнению с деревом и металлом), хорошая сопротивляемость атмосферным воздействиям, возможность использования местных материалов. Затраты энергии на производство железобетонных конструкций значительно ниже, чем металлических и каменных.

Недостатки железобетона: большая плотность, высокая тепло- и звукопроводность, трудоемкость переделок и усилений; необходимость выдержки до приобретения прочности, появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий. Железобетонные конструкции по сравнению с конструкциями из других материалов (камня, стали, дерева) являются новыми. Их возникновение и развитие связано с развитием производительных сил общества.

Появление железобетона совпадает с периодом бурного роста промышленности, торговли и транспорта во второй половине XIX в., в связи с чем потребовалось строительство большого количества фабрик, заводов, мостов и других инженерных сооружений. Техническая возможность появления железобетона к тому времени уже имелась — цементная промышленность и черная металлургия были достаточно развиты.

Исследования покрытий Царскосельского Дворца (пригород С.-Петербурга) показали, что русские мастера еще в 1802 г. применяли армированный бетон, однако они не считали, что получили новый строительный материал и не патентовали его. За дату рождения железобетона принято считать 1850 г., когда француз Ламбо изготовил лодку из проволочной сетки, обмазанной цементным раствором, которая в 1855 г. демонстрировалась на Всемирной выставке в Париже. Первые патенты на изготовление изделий из железобетона в строительстве были получены Моньев 1857— 1870 гг.

Создание первых теоретических основ расчета и проектирования железобетонных конструкций оказалось возможным благодаря работам исследователей и инженеров — Консидера, Геннебика, Мёрша и др. В эти годы были разработаны методы расчета железобетонных конструкций, в основу которых положены законы сопротивления материалов.

В России развитие железобетона было связано с именем проф. Н. А. Белелюбского, который в 1888 и 1896 гг. в Москве и Петербурге провел публичные испытания различных натурнык железобетонных конструкций (плит, сводов, труб, мостов и т. п.). По полученным результатам эти испытания во многом превосходили работы зарубежных ученых и послужили базой для широкого распространения железобетона в строительстве.

Появились оригинальные конструкции, предложенные русскими инженерами, получившие пшрокое распространение за рубежом. Например, В. П. Некрасовым было предложено армирование сжатых элементов горизонтальными сетками, А. Ф. Лолейт в 1908 г. впервые предложил и осуществил в натуре безбалочное перекрытие. Первые технические условия на железобетонные конструкции в России были изданы в 1911 г., а в 1913 г. в России было уже использовано в конструкциях 3,5 млн. м бетона и железобетона. Первыми наиболее крупными сооружениями, возводимыми с применением железобетона, были гидростанции: Волховская ГЭС (1921 — 1926 гг.), Днепрогэс (1927 — 1932 гг.), Нижнесвирская ГЭС (1928 — 1934 гг.).

Наряду с гидротехническим строительством из железобетона возводятся заводы тяжелого машиностроения (Магнитогорский, Краматорский, Запорожсталь), а также производственные здания различного назначения. Его использовали для создания монолитных неразрезных балочных перекрытий, многопролетных и многоярусных рам, арок и других подобных конструкций.

Начиная с 1928 г. в строительную практику вошли разработанные В. 3. Власовым, А. А. Гвоздевым, П. Л. Пастернаком и другими учеными тонкостенные пространственные покрытия – оболочки, складки, купола. Начиная с 1930 г. наряду с монолитными железобетонными конструкциями начали применять сборные железобетонные конструкции, выполняемые, как правило, на месте cтроительства.

Эти конструкции ускорили ввод в эксплуатацию важнейших промышленных объектов (заводы «Шарикоподшипник», Уралмаш). Однако недостаточное количество мощной крановой техники, отсутствие заводов сборного железобетона в этот период и то обстоятельство, что не была проведена строгая унификация основных размеров сооружений, не дали возможность внедрить в строительство сборный железобетон.

В 1928 г. французский инженер Э. Фрейсинэ впервые предложил и внедрил в строительство предварительно напряженные конструкции. В Советском Союзе предварительно напряженные конструкции начали применяться с 1930 г. С развитием строительства и накоплением экспериментальных данных были выявлены серьезные недостатки применяемого метода расчета железобетонных конструкций по допускаемым напряжениям.

В конце 1931 г. А. Ф. Лолеит разработал основные положения новой теории расчета железобетона по разрушающим усилиям, которая более правильно отражала действительную работу железобетона я учитывала ого упругопластические свойства. Метод расчета железобетонных конструкций по разрушающим нагрузкам был внесен в нормативные документы в 1938 г.

Выдающуюся роль в его создании помимо А. Ф. Лолейта сыграли А. А. Гвоздев, П. Л. Пастернак и другие ученые. Дальнейшим развитием теории железобетона явился созданный в СССР единый метод расчета конструкций по предельным состояниям, включенный в Строительные нормы и правила проектирования в 1955 г.; по мере накопления новых сведений о бетоне и железобетоне нормы периодически уточняются.

В 1971 —1975 гг. они подверглись коренной переработке. В 1983 г. в них внесены новые изменения, а обозначения приняты в соответствии со стандартами СЭВ. В 1954 г. был опу15ликован ряд постановлений, сыгравших огромную роль в деле развития и внедргаовя железобетона во всех областях строительной техники и прежде всего в области сборного железобетона как основной индустриальной базы строительства.

В короткие сроки была создана промышленность сборных железобетонных конструкций. Построено и введено в эксплуатацию большое количество новых предприятий сборного железобетона. Значительно улучшилась технология производства железобетона. Проведена унификация конструкций производственных, жилых и гражданских зданий, объекты строительства стали обеспечиваться в большей степени подъемным оборудованием.

Проектные организации разработали и выпустили большое количество проектов типовых сборных железобетонных конструкций для различных отраслей строительства. Все эти мероприятия способствовали значительному увеличению производства и применения сборного железобетона, в том числе и предварительно напряженного.

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.

Колонны из железобетона

Большое число обычных потребителей, слыша определение «колонна», представляют античные и архитектурные композиции либо дома с величественными большими колонами. Однако кроме таких сооружений, исполняющих декоративное решение, имеются и колонны из железобетона, созданные для усиления каркаса строения.

Назначение

Железобетонная колонна создана для выполнения опорных функций у различных строительных сооружений. С ее помощью укрепляют балки, ригели, лотки, арки и прогоны. Сборные железобетонные колонны изготавливают из тяжелых бетонов, марка которых 200 и 300. Для создания армировочного каркаса используют специальные армату.

Железобетонными колоннами пользуются для усиления одноэтажных, промышленных, бытовых, многоэтажных зданий. Железобетонную колонну применяют для распределения нагрузки от конструкций перекрытия и прочих элементов строения.

Особенности конструкций

Железобетонные двухветвевые колонны производятся из армированной бетонной смеси. Выглядят данные типовые конструкции как вертикальные элементы, отличающиеся малым показателем поперечного сечения. Данные строительные композиции используются по большей части для формирования связного либо рамного каркаса.

Свойства и характеристики

У железобетонных колонн имеется определенный набор характеристик и свойств:

большой показатель сопротивляемости к внешнему влиянию;
гарантированное соответствие обещанным несущим характеристикам;
стабильность по отношению к сейсмическому воздействию;
герметичность от воды;
стабильность по отношению к отрицательным температурам.

Руководство по подбору какого-либо изделия предполагает соответствие данным параметрам:

информация получена в ходе генеалогического анализа;
погодная обстановка и климатологическая среда, в которых будет находиться колонна;
количество этажей возводимого здания;
назначение строения, в котором предусмотрен монтаж колонн;

Свойством железобетонных колонн считается несущая характеристика.

Главным и самым необходимым техническим свойством железобетонных колонн считается несущая характеристика. Чем лучше данная величина, тем ниже предполагается монтаж опор в здании. Конструкциям с самым высоким показателем несущего параметра, показано применение на нижних этажах либо подвалах.

Если здание не одноэтажное, принято применение опор, строение которых обладает парой консольных выпуклостей. Эти выпуклости расположены на уровне 3 метров. Таким образом, отмечается окончание этажа, по этой причине на них устанавливаются перекрытия для монтажа следующего уровня.

Если необходима установка опор в одноэтажных либо промышленных зданиях, то такие колонны должны быть более высокими и без выпуклостей.

Нормативная документация

К такой железобетонной конструкции важно отнестись со всей серьезностью. Ведь к ним предъявляют взыскательные претензии. Данным колонам необходимо отвечать всем нормам и стандартам изготовления. Данные изделия подвергаются большому количеству инспекций, опытов на соответствие техническим характеристикам. Все требования и стандарты, предъявляемые к такому типу конструкций, прописаны в специальных ГОСТах и Сериях.

Из чего изготавливаются?

К подбору компонентов для производства подобных несущих изделий важно подходить осознано, так как это оказывает большое влияние на итоговые характеристики. На сегодняшний день в колоннах используют бетон марки М300, М400 и М600. Стальную арматуру также тщательно выбирают, допускается использование ненапряженной и напряженной. Также внутри выполняется каркас из жесткой проволоки. Благодаря данному стальному стержню, колоннам можно придать особенную крепость, устойчивость и надежность.

Виды изделий

Имеется некоторая типовая классификация данных изделий по отдельным чертам и тонкостям готовой конструкции. По типам данные изделия на две главные группы:

с использованием консолей (в свою очередь, делятся на изделия прямоугольной формы и двухветвевой);
без использования консолей.

Существует классификация согласно сечению в колонне:

круглого сечения;
прямоугольного сечения;
квадратного сечения.

Виды сечения колонн: квадратная, прямоугольная и круглая.

Классификация по технологии изготовления:

Монолитная технология. Возможно производство непосредственно на строительном участке, по технологии заливки бетонной смеси в опалубку с ранее установленным каркасом.
Сборная технология. Производство происходит только в заводских условиях.

Классификация согласно положения

опоры, расположенные в среднем ряду;
опоры, расположенные в крайнем ряду;
опоры, расположенные на фасаде здания.

Вернуться к оглавлению

Особенности расчета

Многие технические параметры перед работой с колонной подлежат тщательным расчетам в процессе составления проекта. Специалисты советуют для производства применять бетонные смеси с маркировкой от В15 до В25. А вот для продуктов, которые применяют при строительстве малоэтажных помещений, используют бетон марки В30.

Изначально воспользовавшись расчетами, нужно выяснить площадь сечения бетонного продукта. Данный показатель поможет сберечь однородность сжатия. Формула для расчета этого показателя – F/Rb=А:

сила сжатия F;
крепость бетона при сжатии Rb.

Когда показатель площади найден, необходимо узнать, беря во внимание параметры, отвечающие за условия функционирования, правильность установки и другие показатели, которые могут увеличить размер сечения. Необходимые расчеты отличаются повышенной сложностью, поэтому достаточно часто возникают непредвиденные ошибки. Поэтому рекомендуется выполнять их не вручную, а при помощи специального оборудования. Хотя, если очень нужно, можно выполнить и без специальной техники.

Однако стоит помнить, что расчет берет во внимание не только крепость опоры, но также и вероятность ее связи с цоколем и плитами перекрытия сооружения. По данной причине желательно повысить расчетное сечение, чтобы выполнить усиление железобетонных балок.

Монтаж колонн

В малоэтажных строениях опоры устанавливают целиком. Если же опора слишком длинная, то ее транспортируют на площадку по частям, а после соберут. Установка может происходить разными способами, например, в стакан фундамента либо на подколонник.

Зачастую опоры монтируются на цоколе стаканного вида. Заполнение бетонной смесью происходит предварительно. Ширина бетонной прослойки зависит не только от проекта, но также необходимо брать во внимание длину опоры, которую будут монтировать на данный цоколь, дабы отступлением от длины опоры можно было восполнить за счет ширины прослойки.

В качестве подготовительных работ перед установкой опор происходит разметка в необходимых местах цоколя. Если опоры будут монтироваться под балками, то со сторон траверсов отмечают разметку осей балок. На слишком длинные опоры устанавливают специальные хомуты.

Установка происходит по технологии «на весу». Захват опор производят при помощи рамочных креплений. С помощью крана происходит установка опоры в стакан цоколя с учетом всех выполненных разметок. После этого, воспользовавшись теодолитами, контролируют точность вертикального погружения колонны. Прежде чем заполнить полости бетонным раствором, опоры закрепляют при помощи специальных металлических либо железобетонных клиньев.

По ходу всего процесса установки важно точно следовать нормам, прописанным в СНиПах либо проекте. Пока бетон в полостях полностью не застынет, нельзя на опоры опускать другие элементы строения. Закрепление опор на подколонники происходит примерно так же, как и в случае со стаканами. Отличие состоит лишь в способе закрепления соединения – его заваривают.

Каркас под железобетонные колонны.

Пока опора находится на весу, одну из ее граней заваривают. Полная установка происходит при помощи специальных расчалок. Когда колонна установлена и все тщательно проверено, происходит заваривание места соединения опоры и подколонника. И уже после этого снаружи все замазывают при помощи бетона.

Железобетонные опоры с формой квадратного сечения устанавливают каждую по отдельности. Однако иногда, если у опоры имеются ригеля, их могут укрупнять и устанавливать с помощью крана. Обычно нижние опоры монтируются в подколонники либо на цоколь стаканного вида. Далее их проверяют и закрепляют. Далее опоры монтируются на торцы нижних колонн либо на их ригели.

Существует большое количество методов монтирования, проверки и крепления опор, каждый из них имеет свои недостатки и достоинства:

монтирование согласно отметок с проверкой положения отвесом и закреплением при помощи сварки мест соединения (обычно выполняется при установке в подколонники);
монтирование на торцы опор, на которых прежде были закреплены кондукторы, проверка происходит по осям разбивки;
монтирование на торцы нижних опор с временным креплением, проверка происходит групповым кондуктором.

Вернуться к оглавлению

Как правильно выбрать?

Прежде чем начать выполнять усиление железобетонных колонн либо плит перекрытия, стоит купить эти самые колонны. Для начала необходимо подыскать хорошего изготовителя, к тому же продающего изделия качественные и недорогие. Лучше, если у продукта будет как можно меньше недостатков. Для приобретения данного типа изделий стоит запастись таким набором материалов и информации:

техническая схема требуемой опоры;
высота и количество этажей строения;
вид;
объем поперечного сечения;
местоположение строительной площадки.

Свойства и характеристики колонн из железобетона

Железобетонные колонны производятся на основе армированного бетона. Это вертикальные изделия с различным сечением, используемые для формирования рамного или связного каркаса. При выборе колонн необходимо определиться с типом конструкции и ее назначением, этажностью здания, планируемыми нагрузками, результатами проведенных геологических изысканий, климатическими условиями. При этом все колонны обладают следующими свойствами:

сейсмоустойчивость;
устойчивость к деформационным нагрузкам, механическому, ударному воздействию (в пределах расчетных нагрузок);
несущая способность (рассчитывается в зависимости от назначения);
стойкость к заморозкам;
влагостойкость.

При выборе колонн с необходимыми свойствами необходимо учитывать такие данные:

геологические изыскания, проводимые на участке будущего строительства;
климатические условия, уровень осадков;
высота грунтовых вод, промерзание почвы;
этажность строения и его основное назначение;
предполагаемые нагрузки (вертикальные/продольные);
другие условия, которые могут иметь значение при выборе изделий.

При этом надо учитывать, что основной характеристикой является несущая способность. Чем большим будет это значение, тем меньшее количество опор из железобетона можно использовать при строительстве здания. Обычно колонны с самым большим значением несущей способности используются для монтажа подвалов, цокольных и первых этажей зданий, для промышленных цехов.

Виды железобетонных колонн

Для изготовления колонн из железобетона используются тяжелые марки, чаще всего это М200 и М300, но востребованы и М400, М600 при условии высоких нагрузок. Арматура для изделий также выбирается достаточно тщательно, допускается применение напряженной и ненапряженной металлической арматуры, из которой внутри создается жесткий каркас. Это обеспечивает готовой колонне необходимую надежность, устойчивость к нагрузкам и деформациям, крепость.

Сегодня выпускаемые железобетонные колонны разделяются по различным признакам. Например, по типу использования это могут быть колонны без консолей и с консолями, разделяемые на двухветвевые и прямоугольные.

По сечению различаются:

квадратные ЖБ колонны;
с прямоугольным сечением;
круглые колонны.

По особенностям изготовления все колонны разделяются на такие виды:

сборная технология (могут изготавливаться исключительно в заводских специализированных условиях);
монолитная технология (допускается изготовление непосредственно на строительном участке с использованием опалубочной заливки).

По положению ЖБ колонны при монтаже различаются:

располагаемые на фасаде здания;
располагаемые в крайних рядах (угловые и прочие);
колонны для среднего ряда.

ЖБ колонны по типу использования разделяются на такие многочисленные группы:

К – используются для сооружений и строений без мостовых опорных.
КС – колонны для монтажа зданий, строительных конструкций с нижними поясами провисающего типа.
ККП – изделия, используемые для сооружения каркаса здания.
КФ – ЖБ колонны для устройства фахверковых ограждений стен (специализированные колонны, не могут заменяться другими типами изделий).
КР – специальные каркасные колонны, применяемые для строительства зданий различного назначения, обычно с небольшими габаритами.
ККС – колонны, используемые во время сооружения строений, конструкций различного назначения с нижними поясами провисающего типа.
КК используются для сооружения каркасных зданий с большими площадями, высоким уровнем нагрузки.
КДП – колонны для сооружения каркасов больших, промышленных зданий.
КД – универсальные изделия для сооружения каркасов зданий различного назначения.

По месту установки все ЖБ колонны можно разделить на четыре большие группы:

нижние для монтажа первых этажей, цоколей, фундаментов ;
средние для сооружения средних этажей;
верхние для высотных зданий (используются для сооружения последних этажей);
бесстыковые – универсальные, могут монтироваться по всей высоте конструкции здания.

Основными нормативными документами, регламентирующими изготовление ЖБ колонн, являются ГОСТы 18979-90 (многоэтажные здания) и 25628-90 (одноэтажные здания). При расчетах нагрузки и несущей способности необходимо пользоваться специальными справочными данными и расчетами, проводимыми на участке предполагаемого строительства.

Виды железобетонных колонн

Выполнение строительных работ на объектах производственного, торгового и жилого типа требует использования прочных и надежных материалов, способных выдержать большую нагрузку. Железобетонные колонны соответствуют данным требованиям, применяются при монтаже перекрытий, балок, опорных конструкций, арок, фундаментов и других строительных операциях.

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

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.

Достоинства ЖБ колонн

Использование ЖБ-колонн позволяет увеличить прочность здания, отказаться от монтажа монолитной конструкции без снижения эксплуатационных характеристик. Основной характеристикой каждого изделия является несущая нагрузка. Чем выше данный показатель, тем меньшее количество элементов потребуется при строительстве здания.

К достоинствам железобетонных колонн можно отнести:

Сейсмическая устойчивость, способность выдерживать колебания почвы и движения грунтовых вод.
Высокая прочность и жесткость. Колонны выдерживают деформационные, ударные и механические нагрузки в соответствии с собственными техническими возможностями.
Несущая способность определяется типом изделия, гарантирует устойчивость и целостность здания при соблюдении требований при производстве и монтаже.
Колонны выдерживают многократные циклы заморозки без снижения эксплуатационных характеристик.
Влагостойкость, способность не изменять свои параметры при воздействии сырости, плесени и грибка также являются достоинствами продукции.

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.