3. Колони. Підкранові і обв’язувальні балки.

Для влаштування каркасів одноповерхових і багатоповерхових промислових будівель застосовують залізобетонні й стальні колони.

Залізобетонні колони одноповерхових промислових будівель (рис.13.5) можуть бути з консолями й без них (якщо немає мостових кранів). За розташуванням у плані їх поділяють на колони середніх і крайніх рядів.

Залежно від поперечного перерізу колони бувають прямокутні, таврового профілю і двовіткові. Розміри поперечного перерізу залежать від величини діючих навантажень. Застосовують такі уніфіковані розміри перерізів колон 400х400, 400х600, 400х800,  500х500,  500х600 і 500х800 мм – для прямокутних; 400х600, 400х800 мм – для таврових і 400х1000, 500х1300, 500х1400, 500х1500, 600х1400, 600х1900 і 600х2400 мм для двовіткових. Колони можуть складатися з кількох частин, які збирають на будівельному майданчику.

Колони з консолями складаються з надкранової й підкранової віток. Переріз надкранових віток найчастіше квадратний або прямокутний: 400х400 або 500х500 мм.

Крім основних колон для влаштування фахверків використовують фахверкові колони. Їх установлюють уздовж будівлі при кроці крайніх колон 12 м і довжині панелей стін 6 м, а також у торцях будівель.

Для влаштування каркасів багатоповерхових будівель використовують залізобетонні колони на один, два і три поверхи заввишки. Переріз колон 400х400 і 400х600 мм (рис.13.6). З’єднання ригелів з колонами може бути консольним і безконсольним. Стики колон влаштовують на 600-1000 мм вище від перекриття.

Рис.13.5. Основні типи залізобетонних колон одноповерхових промислових будівель:

а – прямокутного перерізу для будівель без мостових кранів при кроці 6м; б – те саме, при кроці 12м; в – двовіткові для будівель без мостових кранів; г – прямокутного перерізу для будівель з мостовими кранами; д – те саме двотаврового перерізу ; е – двовіткові для будівель з мостовими кранами; є – загальний вигляд колони; 1 – закладна деталь для кріплення несучої конструкції покриття; 2, 3 – те саме підкранової балки; 4 – те саме стінових панелей

Рис.13.6. Типи залізобетонних колон багатоповерхових промислових будівель при оперті ригелів на консолі колон

Якщо колони в основному працюють на центральний стиск, застосовують колони суцільного перерізу. Для виготовлення суцільних колон використовують широколицьовий прокатний або суцільний двотавр, а для наскрізних колон – також двотаври, швелери й кутики.

Рис.13.7. Основні типи стальних колон:

а – сталого перерізу ; б-г – змінного перерізу ; д – роздільна

Роздільні колони влаштовують у будівлях з важкими мостовими кранами (125 т і більше). У нижній частині колон для з’єднання з фундаментами передбачають стальні бази (башмаки). Бази до фундаментів кріплять анкерними болтами, що закладаються у фундамент при виготовленні їх. Нижню опорну частину колони разом з базою покривають шаром бетону.

Жорсткості й стійкості будівель до сягають установленням системи вер тикальних і гор изонтальних зв’язків. Так, для зниження і перерозподілу зусиль, що виникають в елементах каркасу від температурних та інших впливів, будівлю поділяють на температурні блоки і в середині кожного блоку роблять вертикальні зв’язки між колонами: при кроці колон 6 м – хрестові; при кроці колон 12 м – портальні (рис.13.8). Зв’язки виконують з кутиків або швелерів і приварюють до закладних частин колон.

Для забезпечення роботи мостових кранів на консолі колон монтують підкранові балки, на які укладають рейки. Підкранові балки також забезпечують додаткову просторову жорсткість будівлі. Підкранові балки можуть бути залізобетонні й стальні.

Залізобетонні підкранові балки застосовують при кроці колон 6 і 12 м, але порівняно рідко, бо вони мають значну масу, витрату бетону й арматури. Балки можуть мати тавровий (для довжини 6 м) і двотавровий переріз з потовщенням стінок тільки на опорах.

Рис.13.8. Вертикальні зв'язки між колонами і влаштування температурного шва: 1 – хрестовий зв'язок; 2 – портальний зв'язок

До колон залізобетонні підкранові балки кріплять зварюванням закладних деталей і анкерними болтами. Після старанного встановлення і вивірення гайки на анкерних болтах зварюють. Рейки до балок приєднують притискними лапками, які розташовують через 750 мм. На кінцях підкранових колій установлюють стальні упори – обмежники, обладнані амортизаторами-буферами з дерев’яного бруса.

Ефективніші порівняно із залізобетонними стальні підкранові балки, що поділяються на розрізні й нерозрізні. Вони простіші у виготовленні і для монтажу. За типом перерізу підкранові балки можуть бути наскрізними (решітчастими) й суцільними.

Висоту балок визначають за допомогою розрахунку, вона може бути від 650 до 2050 м з градацією розмірів через 200 мм.

Кріплення рейок до балок може бути нерухомим і рухомим. Нерухоме кріплення здійснюють приварюванням рейки до верхньої полиці балки при кранах вантажопідйомністю до 30 т. Рухоме кріплення, яке застосовують найчастіше, роблять за допомогою скоб і притискних лапок.

Інколи як матеріали для стін застосовують цеглу або малі блоки для обпирання їх, а також у місцях перепаду висот суміжних прольотів використовують обв’язувальні залізобетонні балки (рис.13.9,а). Їх звичайно влаштовують над віконними прорізами або стрічками заскління.

Обв’язувальні балки 5950 мм завдовжки мають висоту перерізу 585 мм і ширину 200, 250 і 380 мм. Їх встановлюють на опорні стальні столики й кріплять до колон за допомогою стальних планок, які прибивають до закладних елементів (рис.13.9,б).

Рис.13.9. Обв'язувальні балки:

а – загальний вигляд; б – вузол кріплення до колони; 1 – стальний опорний столик; 2 – стальна планка