Колонны из двутавровой балки

10.05.2018

Колонны из двутавровой балки

Двутавр используется в металлоконструкциях, предназначенных для применения в условиях высоких нагрузок. Это одна из разновидностей фасонного проката из стали. Для применения в несущих колоннах, используются колонные или широкоплочные изделия, оснащенные внутренними гранями полок, расположенными в параллельном порядке.

Основные характеристики

Полуспокойные и спокойные стали, не содержащие легирующих добавок (углеродистые), чаще всего используются для создания изделий, применяемых в нормальных условиях.

Если же условия применения предполагают повышенную ответственность, то применяется сталь типа марки 09Г2С, которая относится к низколегированным. Производятся такие двутавры путем горячей прокатки с последующими сварочными работами.

Производство осуществляется согласно требований СТО АСЧМ 20-93 и ГОСТ 26020. В этих двух документах есть небольшие отличия относительно сортамента двутавра.

Колонные и широполочные изделия имеют свое отличие от нормальных. Оно отражено в названии и проявляется в увеличенной ширине полок. Стенки и полки таких двутавров также имеют большую толщину. Все это усиливает конструкцию. Она становится более прочной, приобретает повышенную жесткость, но одновременно с этим увеличивается ее вес. Что касается прочности, то их устойчивость проявляется по отношению как к статическим, так и динамическим нагрузкам.

Таблица размерных характеристик колонных и широкополочных двутавров

Диапазон характеристик Двутавровые балки
Широкополочные Колонные
Высота стенки, мм 193-718 196-431
Ширина полки, мм 150-320 199-400
Толщина стенки, мм 6,0-23,0 6,5-23,0
Толщина полки, мм 9,0-36,5 10-33,5
Масса 1 м, кг 30,6-305,9 41,3-290,8
Количество метров в тонне 3,27-32,7 3,44-24,21

Применение в центрально-сжатых колоннах

Такие изделия применяются с целью передачи нагрузки на почву – посредством направления давления продольной силы на основание, которое, в свою очередь, уже передает ее дальше. Поперечное сечение благодаря конструктивным особенностям испытывает равномерное сжатие.

Центрально-сжатые колонны состоят из:

  • Стержня – элемента, принимающего на себя основную несущую нагрузку.
  • Оголовка – с помощью его фиксируются расположенные выше конструкции.
  • Базы колонны из двутавра – этот элемент позволяет распределить нагрузку по поверхности основания. Его крепление осуществляется с помощью анкерных болтов.

Сечение стержня колонны их двутавра может изменяться:

по виду:

  • сплошной;

  • сквозной (решетчатый);

по размеру:

  • постоянный;

  • переменный.

При определении оптимальной конструкции колонны учитывают:

  • условия эксплуатации;
  • возможности изготовления;
  • величину прилагаемого усилия;
  • удобство монтажа примыкающих элементов, служащих для дополнительной фиксации конструкции.
двутавровые балки

Особенности решетчатой и центрально-сжатых колонн

Для их изготовления обоих видов применяются различные металлоконструкции.

Сплошное сечение

Такие колонны могут изготавливаться из широкополочного или колонного двутавра, а также сварных изделий с H-образной конфигурацией поперечного сечения. Достигается такая конфигурация применением автоматической сварки. Это достаточно экономичный процесс. Сечение создаваемой таким образом конструкции может быть не только постоянным, но и переменным.

Решетчатое сечение

Основой такой конструкции служат 2 вертикальные ветви. Они связываются при помощи планок или раскосов. Такое соединение должно быть жестким, поскольку от этого зависят такие характеристики конструкции, как надежность и стойкость к нагрузкам. Параллельные ветвям оси названы «свободными» в противоположность «материальным», проходящим сквозь них.

Самой прочной из существующих на сегодняшний день конструкций является та, в которой для соединения ветвей используются раскосы, соединенные в решетку треугольной формы. Осевые силы в такой конструкции воспринимаются стержневой системой, которую и представляет собой решетка в плоскости грани.

Разнос ветвей в ней может быть весьма существенным – до 800мм. Это же справедливо и по отношению к величине осевого усилия – 2500 кН и более. Условия равноустойчивости стержня определяют расстояние между полками ветвей. Поскольку для повышения антикоррозийных свойств такие изделия нуждаются в периодической покраске, то и расстояния эти не делаются меньше 15 см – для обеспечения удобства этого процесса.


Возврат к списку