Фахверковые колонны (стойки): преимущества и недостатки. Фахверковые колонны

Колонны фахверков

Новый сервис - Строительные калькуляторы online

Колонны применяются в торцевых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий, имеющих самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.

Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн.

Фахверковые колонны высотой 4,2-18 метров.

Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.

Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные.

Привязка колонн торцевого фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса.

Железобетонные колонны имеют сечение 300*300 до 400*600 мм; колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300 мм.

Колонны могут быть как постоянного сечения, так и переменно сечения.

Верхний конец таких колонн располагается в зазоре между торцевой стеной и пристенной балкой покрытия и крепится к верхнему поясу балки с помощью монтажной детали.

Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно.

Для этого поверх фундамента устанавливается строго по осям и по уровню (при помощи анкерных болтов и цементной подливки) стальной лист.

Колонна свободно устанавливается на этот лист и приваривается к нему с помощью своих закладных деталей.

Колонны армируются пространственными сварными каркасами.

Колонны изготавливаются из бетона марок М 200-М 400.

Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.

Стальные колонны торцевого фахверка выполняются из сварных двутавров высотой 0,5 м и с шириной полок от 0,4 до 0,55 м.

Расчётная схема фахверковых колонн предусматривает их шарнирное опирание понизу на фундаменты, а поверху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы.

Ветровые балки устанавливаются в пролётах с опорными мостовыми кранами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки.

Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролётах и в качестве промежуточных опор реже чем через 10-12 м и по высоте здания.

Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы.

В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами высотой сечения 0,25 м. Эти надставки не доходят на 0,1-0,3 м до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из прокатных уголков.

Полка уголка-насадки зоводится в вертикальный шов между парапетными панелями.

Таким образом, колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцевых стен и не пересекаются с конструкциями покрытия.

Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреплены с помощью изогнутых пластин – листовых шарниров.

Листовой шарнир даёт возможность передавать ветровые нагрузки на основной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка.

Схема расположения фахверковых колонн

Низ колонны размещается на отметке -0,150 м.

Колонну устанавливают на две стальные монтажные прокладки и после выверки закрепляют двумя анкерными болтами.

Приколонная стойка фахверка металлическая и она приваривается к колонне. Выполняется из коробчатого сечения.

Фундамент под стойку не устраивается.

Части колонн, имеющие двутавровое сечение, изготовляются из стали марок ВС3кп2, ВСт3пс6; имеющие коробчатое сечение – из стали марок 09Г2С9.

Схема торцевого фахверка 1-1

Схема продольного фахверка 2-2

Шарнирное соединение фахверка с покрытием

Крепление железобетонного фахверка к фундаменту

Крепление стального фахверка к фундаменту

Новый сервис - Строительные калькуляторы online

perekos.net

Что такое фахверковая колонна

Многие архитектурные конструкции, которые нас окружают, оснащены такой деталью, как фахверковая колонна. Люди, которые не знакомы со строительными терминами, не всегда понимают суть и предназначение этой детали, однако на самом деле ее роль весьма велика. Подобная балка строится далеко не в каждом здании, все зависит от структуры и проекта. Поэтому сейчас давайте рассмотрим те типы сооружений, в которых должна присутствовать фахверковая колонна, и определимся с ее основными функциями и задачами.

Для начала следует уяснить, что такие балки не выполняют несущую функцию и не рассчитаны на выдерживание всего веса здания. Сооружаются они исключительно в таких зданиях, где есть пролеты, которые необходимо укрепить и сделать более прочными. В таком случае каждая фахверковая колонна имеет свое место и является весьма значимой, ведь стоит убрать из строения одну такую деталь, появляется риск разрушения всей конструкции. Как правило, эти детали устанавливаются на одинаковом друг от друга расстоянии, их масса и выносливость идентичны. Такие конструкции позволяют упростить процесс построения любого здания, а также в дальнейшем укрепляют его и продлевают его существование.

Наиболее распространены ныне фахверковые колонны промышленных зданий, складов и ангаров. Чаще всего такие сооружения имеют весьма значительную площадь, и порой стандартные стены и фундамент не выдерживают нагрузки, оказываемой перекрытиями и стропилами. В таких случаях именно вспомогательные балки, установленные перпендикулярно земле, способны унять шаткость и ненадежность постройки. Если же конструкция не слишком велика, то балки могут быть возведены лишь для подстраховки, или же для защиты от ветров и ураганов.

Немыслимо построение каркасных балок без фундамента, в котором они закреплены. Именно благодаря ему эти конструкции выполняют свои функции и не прогибаются под весом перекрытия. Фундамент под фахверковые колонны делается из монолитного бетона. При этом каждая из них погружается в стакан примерно на один метр (в зависимости от высоты здания и веса перекрытий). Важно грамотно установить балки и правильно залить их смесью. Они должны находиться строго параллельно друг другу, не раскачиваться и не прогибаться. Только в таком случае здание будет укреплено и защищено от ветров и прочих внешних разрушающих факторов.

Важно знать, что фахверковая колонна может быть скрыта под косметической отделкой, а может являться и самостоятельным элементом декора. В коттеджах и квартирах нового типа нередко такие балки располагаются в угловых комнатах, на лоджиях и балконах. В старинных постройках подобные консоли могут полностью или частично выступать наружу, и быть украшены скульптурой, рисунком или лепниной.

Фахверковая колонна – элемент, который должен быть грамотно спроектирован и смонтирован, правильно расположен и красиво оформлен. Только при выполнении этих несложных, но важных условий можно добиться желаемого результата, который будет проявляться в прочности здания, в его долговечности и красоте.

fb.ru

Фахверковые колонны (стойки): преимущества и недостатки | Быстровозводимое строительство

Фахверковые колонны, это то же самое, что и обычные стойки, но они не входят в число несущих основную нагрузку всей конструкции, служащей для перекрывания. Подобные стоечные устройства обычно устанавливаются в торцовых участках пролетов в качестве опорного крепежа стенового ограждения. В виде связующих элементов конструкции горизонтального расположения используются они в качестве устойчивого построения, противостоящего сильным ветрам, и другим динамическим нагрузкам. Необходимы для усиления жесткости сооружения.

Устройство

Колонны или фахверковые стойки имеют свое предназначение, в качестве производственного помещения могут иметь несколько направлений, это железобетонные, а также состоящий из профилей. В небольших зданиях в современном Фахверквом стиле подобные колонны изготавливают из деревянных брусков. Предназначаются они для воспринимания нагружения, исходящих от стен. В самой торцевой стороны промеж несущих колонн. Данные колонны размещаются с боковой части всей этой указанной конструкции.

Расстояние между всеми несущими деталями составляет примерно 12 метров, а стеновые железобетонные плиты обычно устанавливаются на расстоянии 6 метров. И именно между данными несущими монтируются фахверковые колонны согласно заранее заполненного проекта. Они же дополнительно скрепляются с несущими компонентами при помощи фахверковой связующих деталей.

Назначение

Данные колонны при строении в обязательном порядке устанавливаются на фундамент, и после их монтажа бетонируются. И здесь разрабатывается заделка в жестком варианте. К компонентам перекрытий, подобные колонны закрепляются при помощи шарнирного крепежа. При уникальном строительстве при помощи железобетонного построения, колонны используются в качестве тех самых железобетонных материалов, возможно применять качественный металлический материал, в виде двутавровых конструкций, а также швеллеров. При построении объекта из металлоконструкций, применяются только металлические виды фахверковых колонн. Тут же стоит отметить, что связующие между фахверковых колонн могут быть только металлическими.

К тому же подобные конструкции создаются из деревянных конструкций, частенько используются в строительстве загородных домов. В данном же построении, применяется фахверк, выступающий в качестве основного несущего компонента, который представлен в виде жестких плоскостей, изготовленных из вертикальных, наклонных, горизонтальных балок. Такие колонны используются в торцевые стороны стоечных оборудований, в том числе и в продольных стенах одноэтажного промышленного здания, имеющего несущие, возможно и не несущие стеновые конструкции из железобетонных панелей размером 6 или же 12 метров, также используются кирпичные несущие стеновые конструкции. Во внутренней части между панельных стен находится небольшой зазор размеров в 30 мм, относительно к наружной части стоек. Фахверковые стойки высотой от 4.2 и до 18 метров.

Основные преимущества колонн

Указанные стойки обычно предназначаются для крепежа стеновой конструкции.
Именно на них ложится вся основная нагрузка стеновых конструкционных сооружений, а также устойчив при ветровых нагрузках.
Бывают как в железобетонном, так и в стальном варианте.
Обычная привязка торцевой части стойки оказывается на нулевом уровне, так как привязка стоек фахверка может определиться только привязанным основанием каркасных колонн.
Практически все железобетонные стойки наделены сечением от 300*300 и до 400*600 мм.
Стойки общего кольцевого сечения наделены диаметров в 300 мм.
Конструктивные колонны могли иметь постоянное сечение, а также переменное.

Верхняя часть подобных колонн находится в небольшом проеме, расположенный промеж торцевых стеновых конструкций, а также пристроенных балок перекрытия, где крепится к очередному пояску балок при помощи установочных, крепежных элементов. Нижняя часть стоек обычно закрепляется к фундаментному построению, при помощи шарнирного крепежа. Именно поэтому в верхней части фундаментного сооружения монтируется только строго по определенным осевым частям и по одному уровню металлический лист из надежной и устойчивой стали.

Установка производится при помощи болтов, а также цементного раствора. Стойка более свободно устанавливается на данный лист, в том числе используя сварочный аппарат приваривается к конструкции дополнительные закладные элементы. Все данные стойки армируются специальными сварными металлоконструкциями, изготовленных при помощи сварных каркасов. Разрабатываются из бетонной смеси модели М 200-М 400.

Состав

Арматура в данном деле является рабочим вариантом, который также изготовлен из горячекатаного стального материала из периодического профильного материала класса А-3. Металлические стойки торцевой колонны исполняются из нескольких сварных двутавров, которые имеют высоту в 0.5 метров, а также ширину полочек от 0.4 и до 0.55 метров. Согласно общим схематическим данным, то именно здесь предусматривается шарнирная опора, находящаяся в нижней части на самом фундаментном построении.

На верхней части установлены в торцах построенний ветровые балки, в том числе фермы. Ветровые конструкции монтируются в самих пролетах, где дополнительно используются мостовые краны в качестве опор, на одном уровне с крановыми путями применяются ремонтные строительные площадки. Ветровые виды ферм монтируются на верхней части в любых бескрановых пролетных участках в виде основных промежуточных опорных сооружений на расстоянии от 10 и до 12 метров по основной высоте построения.

Монтаж колонн:

Отрицательные стороны

Оголовки стоек находятся практически на одном уровне, что и сами оголовки всех основных колонн. Примерно 15 см отделяет их от пояса стропильных ферм. В определенной высоте стропильной конструкции фахверковые стойки могут быть наращенные при помощи сварных двутавров, высота которых составляет около 0.25 метров. Данные недостатки не могут доходить на 0.1 и 0.3 метров, доходящего до подкровельного настильного сооружения. И только в пределах одной высоты парапетов могут продолжиться насаживания из прокатных углов. Полочка углов насадок заносится в вертикальный шов, расположенный промеж парапетных панелей.

Благодаря чему, конструкции, расположенные с торцевой части, могут продолжить высоту основных торцевых стеновых сооружений, и неспособны пересечься с перекрытиями. Верхние части, идущие к любой стропильной ферме при помощи шарнирных креплений, были установлены при помощи изогнутой платины, то есть листового шарнира. Данный шарнир предоставляет возможность выдавать некоторые ветровые нагружения на основание, в дальнейшем устраняет все вертикальные покрывочные сооружения. Нижняя часть находятся на небольшой отметке в 0.150 метров.

Они устанавливаются на двух металлических монтажных прокладках и только после выверки крепятся несколькими анкерным болтиками. Фундаментное строение под данное устройство не устанавливается. Некоторые части данного элемента, имеют двутавровое сечение, разрабатываются и стального материала модели ВС3кп2, ВСт3пс6, которые также имеют коробчатый вид сечения из стального материала модели 09Г2С9.

bvzd.ru

Фахверковые колонны.

Применяемые фахверковые колонны железобетонные прямоугольного сечения и стальные таврового сечения серий 1.427.1-3 и 1.427.3-4 выпуск 1 соответственно. В проекте со стальными стропильными конструкциями фахверковые колонны составного сечения: железобетонный ствол до низа стропильной конструкции и стальной надколонник на высоту фермы. Крепление осуществляется как в уровне верха покрытия, так и в уровне горизонтальных связей по нижним поясам ферм.

При панельных стенах в торцах здания фахверковые колонны устанавливают через 6 м и опирают на собственные фундаменты. Элементы фахверка воспринимают массу стен и действующие на стены ветровые нагрузки и передают их на каркас здания.

Фахверковые колонны жестко заделывают в фундаменты и сверху шарнирно соединяют с элементами покрытия.

Рисунок 4- Фахверковые колонны.

Подкрановые балки.

Серия 1426.1-8 марки БК12-5S400-C(T) и БК12-5S800-C(T). Эти балки служат опорами для рельсов, по которым передвигаются мостовые краны, кроме того, они обеспечивают продольную жёсткость. Разрезные подкрановые балки применены таврового и двутаврового сечения с утолщённой на опорах вертикальной стенкой. Стальные балки применяются двутаврового сварного составного сечения. Балки усилены рёбрами жёсткости, расположенными через 1,5 м по длине. По верху подкрановой балки укладывают упругую прокладку из прорезиненной ткани толщиной 8 -10 мм. с двухсторонней резиновой обмазкой. По упругой прокладке устанавливают крановый рельс, закрепляемый парными стальными лапками (через 750 мм.) через резиновые обкладки зашплинтованными болтами. На крайних болтах устанавливают концевые упоры.

После установки и выверки подкрановых балок производят их крепление к колоннам: внизу — на болтах и сварке, вверху — приваркой вертикально поставленного листа к закладным деталям в колонне и балке.

Рисунок 5- Подкрановая балка.

Стропильные конструкции.

В проектируемом здании применены стропильные железобетонные и металлические фермы. Железобетонные фермы опираются на оголовки колон каркаса крайнего ряда и подстропильные конструкции, устанавливаемые на колонны среднего ряда при шаге средних колонн 12м. Перед установкой к опорным площадкам стропильных конструкций привариваются опорные листы, которые затем привариваются к консолям колонн. Крепление стропильных конструкций к подстропильным аналогично креплению их к колоннам.

а.) стальная ферма ФС30-97 (серия 1.460-4).

б.) Ферма стропильная 2ФБМ18-3S400 (серия 1.463.1-3/87 выпуск 4).

Рисунок 6- Стропильные конструкции.

Подстропильные конструкции.

Подстропильные конструкции устанавливают на колонны с шагом 12м., при этом высота колонн, на которые они опираются меньше на 600мм; для опирания стропильных конструкций на нижний пояс подстропильной фермы в середине её пролёта предусматривается опорные площадки. Подстропильные фермы, примыкающие к торцевым стенам и деформационным швам изготавливают укороченными на 180 мм.

Ферма подстропильная железобетонная(серия 1.463Л-4/В7.Выпуск1.)

Рисунок 7- Стропильные конструкции.

studfiles.net

8. Подстропильные конструкции. Фахверковые колонны и их назначение.

Подстропильные конструкции. Подстропильные конструкции служат для опирания основных несущих конструкций покрытия в тех случаях, когда шаг колонн превышает шаг балок или ферм покрытия.

Подстропильные балки и фермы крепят к колоннам каркаса сваркой закладных стальных деталей.

Подстропильные конструкции: а – разрез покрытия; б – подстропильная ферма; в – подстропильная балка; 1 – подстропильная ферма; 2 – стропильная ферма; 3 – плита покрытия.

Фахверковые колонны - легкий вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркас, воспринимает вес стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на эл. основного каркаса.

Фахверк состоит из железобетонных или стальных ригелей, основных и вспомогательных стоек. Вспомогательные стойки, опирающиеся на ригели, разделяют стены на отдельные участки ограничивают с боков оконные проемы. Основные стойки фахверка опирают на самостоятельные фундаменты. Их устраивают в том случае, когда расстояние между колоннами основного каркаса превдешает 6 м.

Торцевые стены одноэтажных зданий не воспринимают нагрузок от кранов и несущих конструкций покрытия. Однако, имея большую высоту и протяженность, они образуют большие поверхности, которые воспринимают значительную ветровую нагрузку.

В связи с этим необходимо принимать особые меры для обеспечения устойчивости торцевых стен. В этих целях в зданиях с кирпичными несущими стенами в торцевых стенах устраивают наружные и внутренние пилястры, а в каркасных зданиях в торцевые стены вводят фахверк.

Обеспечение устойчивости стен: а – закрепление кирпичной стены клямерами, б - закрепление кирпичной стены анкерами, в – схема фахверка, 1 – клямер, 2 – колонна каркаса, 3 – сварка, 4 – наружная стена, 5 – анкер, 6 – ригель фахверка, 7 – основные стойки фахверка, 8 – вспомогательные стойки фахверка.

9. Вертикальные связи жесткости, их назначение и конструктивные особенности.

Пространственную жесткость каркаса обеспечивают защемленные в фундаментах колонны, жесткий диск покрытия и система стальных связей (вертикальных и горизонтальных).

В поперечном направлении вертикальные связи не могут быть установлены, так как они препятствовали бы технологическому процессу. Поэтому пространственную жесткость каркаса в поперечном направлении обеспечивают колонны (по расчету) и диск покрытия, распределяющий местные горизонтальные нагрузки между колоннами.

В продольном направлении общую устойчивость каркаса в целом обеспечивают вертикальные крестовые или портальные металлические связи по колоннам. В зданиях с мостовыми кранами такие связи устраиваются всегда и размещаются в одном шаге каждого ряда колонн посредине температурного блока на высоту от пола до низа подкрановых балок (рис. 1.7, поз. 6). Эти связи рассчитываются на действие ветровых нагрузок, приложенных к торцовым стенам, и продольных тормозных нагрузок от мостовых кранов. В бескрановых зданиях небольшой высоты (Н < 9,6 м) связи по колоннам могут не устанавливаться.

Рис. 1.7. Виды связей в одноэтажных промышленных зданиях: 1 — колонна; 2 — ригель; 3 — диск покрытия; 4 — вертикальные связи-фермы; 5 — распорки; 6 — вертикальные связи по колоннам

При высоте опорных частей ригелей более 800 мм, например в зданиях с плоской кровлей, между ними устанавливают вертикальные связи-фермы, располагаемые в крайних ячейках температурного блока, а поверху каждого продольного ряда колони — стальные распорки (рис. 1.7, поз. 4, 5). Связи-фермы имеют номинальную длину 6 либо 12 м и высоту, равную высоте ригеля на опоре. Необходимость устройства таких связей обусловлена тем, что горизонтальная сила от ветровой и крановой нагрузок, приложенная к покрытию, может вызвать деформацию ригелей поперечных рам (стропильных балок или ферм) из плоскости. Следовательно, назначение этих связей-ферм и распорок — передать продольные горизонтальные усилия с диска покрытия на колонны и, в конечном счете, на вертикальные связи по колоннам.

При высоте опорных узлов ригелей покрытия не более 900 мм и наличии жесткого опорного ребра вертикальные связевые фермы и распорки допускается не ставить, однако в этом случае сварные швы в сопряжении ригеля с колонной должны быть расчетными.

Рис. Узел крепления вертикальной связи к колонне. А)крестовые связи; Б) портальные связи.

studfiles.net