Металлические колонны: типы, применение, преимущества использования

Колонна — часть архитектурной конструкции в виде вертикального столба, выполняющая функцию опоры и поддерживающая арку или перекрытие. 

В современном строительстве металлические колонны являются одним из основных элементов каркаса зданий и сооружений различного назначения. Колонны обеспечивают устойчивость всей конструкции, принимая нагрузку от общей массы перекрытий, стен и оборудования и распределяя ее на фундамент.

Типы металлических колонн

Металлическая колонна подразделяется на три основные составляющие: башмак (база), стержень и оголовок.

Башмак — основание колонны, на которое опирается стержень. Башмак представляет собой стальную плиту толщиной от 40 до 75 мм и передаёт нагрузку от колонны на фундамент, к которому крепится с помощью анкеров.

Оголовок колонны — это ее верхняя часть, которая служит опорой для вышележащих конструкций: балок, ферм, ригелей. Оголовок принимает от них нагрузки и равномерно распределяет по сечению стержня колонны.

Собственно колонну образует ее стержень. Стержень колонны может быть сплошным, без просветов в стенках, или с решетчатой структурой — тогда его называют сквозным. Именно по конструкции стержня колонны подразделяются на несколько типов:

• Постоянного поперечного сечения. Стержни таких колонн имеют одинаковые параметры сечения по всей высоте, которая для опор постоянного сечения не превышает 12 метров. Подходят для монтажа кранового оборудования грузоподъемностью до 20 тонн;
• Ступенчатые колонны. Состоят из двух ветвей: основной несущей, на которую опираются фермы кровли, и подкрановой, принимающей нагрузку от крановой конструкции грузоподъемностью свыше 20 тонн. Обе ветви соединяются между собой металлическими листами или решеткой из металлического профиля;
• Колонны раздельного типа. Шатровые и подкрановые ветви ствола опоры обособлены друг от друга и принимают нагрузки самостоятельно, хотя и соединены между собой гибкими горизонтальными связями. Такие конструктивные особенности существенно увеличивают восприятие нагрузок до 100 т и более. В высоту опоры раздельного типа достигают 20 метров.

Другим критерием классификации металлических колонн служит способ восприятия опорой нагрузки:

• Центрально-сжатые опоры с передачей давления по центральной оси стержня, вызывая центральное сжатие. Продольные нагрузки ложатся на  вспомогательные элементы.
• Внецентренно-сжатые опоры с действием сжимающей силы по несколько удаленной от центра изогнутой траектории, отличаются несимметричным сечением для более равномерного распределения нагрузки и уменьшения металлоемкости.

Где применяются металлические колонны 

Металлические колонны принимают нагрузки от перекрытий, стен и мостовых кранов, равномерно распределяют вес элементов сооружения и внутреннего обустройства на фундамент, поддерживают верхние элементы каркаса и кровлю, иногда выступают в качестве декоративной составляющей проекта. Отдельные колонны обеспечивают устойчивость всей конструкции, связывая части каркаса, несут на себе промышленное оборудование, делят внутреннее пространство на зоны.

В процессе строительства именно монтаж опор является отправной точкой сборки каркаса после возведения фундамента. К установленным колоннам крепятся стропильные фермы, продольные и поперечные балки, перекрытия, элементы фахверка.

Сферы применения металлических колонн разнообразны:

• Промышленные здания, заводские и складские помещения;
• Многоэтажные строения;
• Объекты бытового и хозяйственного назначения;
• Административные, торговые и развлекательные сооружения;
• Путепроводы, мосты и эстакады;
• Декоративная отделка зданий.

Преимущества металлических колонн в строительстве 

Металлические колонны востребованы в современном строительстве в силу ряда достоинств:

• Высокие прочностные характеристики и долговечность;
• Относительная легкость конструкции, что важно для устойчивости больших строений;
• Компактность при хранении и транспортировке;
• Экономия полезной площади строения за счет небольшого сечения;
• Удобство и скорость монтажа;
• Простота изготовления, наличие типовых вариантов;
• Оптимизация металлоемкости.