En la construcció moderna s'utilitzen sovint columnes metàl·liques, que serveixen de suport a les parts exteriors i internes de l'edifici. No es pot prescindir d'ells, perquè formen un marc de suport. Les estructures d'acer s'utilitzen més sovint, ja que es distingeixen per una gran resistència i facilitat d'instal·lació. Alguns dissenyadors els utilitzen com a elements decoratius d'edificis o habitacions individuals.
Elements de composició
Totes les columnes metàl·liques consten de diverses parts: cap, vareta i base. Cap - la part superior que agafa la càrrega del sostre i la transfereix a la vareta. A l'hora de calcular-lo, no només es té en compte el pes de les bigues de suport, les encavallades, sinó també les característiques de la seva fixació.
A la part mitjana de la columna hi ha una vareta que trasllada la càrrega a la base (base). A l'hora de calcular-lo, és important tenir en compte l'estabilitat uniforme del suport, és a dir, igualflexibilitat respecte als eixos de la secció. Aquest principi us permet estalviar material i obtenir un disseny estable. Els productes potents s'han de reforçar amb reforços.
Base: la base de l'estructura, que transfereix tota la càrrega a la base. També és necessari per muntar el suport. En calcular la base, es tenen en compte el gruix i l'àrea de la part de suport, així com el material de la base.
Varietats
El material us permet obtenir diferents formes intricades, però moltes columnes metàl·liques tenen una secció en forma de biga en I, tub rectangular o rodona. Les dimensions de la secció es calculen calculant la resistència (generalment a la compressió) i l'estabilitat. L'última característica depèn de la presència de connexions, bastidors d'entramat, etc.
Depenent de la solució de disseny, les columnes poden tenir una secció constant, esglaonada i composta. L'estructura de secció constant és una sola vareta, que s'utilitza en edificis, magatzems i hangars sense marc. S'hi poden instal·lar equips amb una capacitat de càrrega màxima de 20 tones.
Les columnes esglaonades estan dissenyades per a la instal·lació d'equips amb una capacitat d'elevació de més de 20 tones. A causa de la secció especial, augmenta la seva rigidesa a la flexió i millora l'estabilitat. Aquest disseny té dues branques de rodament: la principal i la grua.
Les columnes metàl·liques compostes s'utilitzen poques vegades i poden suportar diferents càrregues (en relació amb l'eix). Són necessaris per:
- instal·lació de grues a poca alçada;
- instal·lació de grues en diversesnivells;: reconstrucció d'edificis.
Àmbit d'aplicació
Les columnes d'acer tenen una gran demanda pel seu baix cost, facilitat d'instal·lació, facilitat d'acoblament, mida petita. Un gran nombre d'avantatges permet utilitzar-los per a la construcció de:
- naus industrials (per exemple, tallers);
- edificis civils (edificis de diverses plantes per a diferents finalitats);- revestiments i ponts de gran abast.
- edificis que requereixen un disseny especial (la capacitat d'obtenir diferents formes arquitectòniques i de disseny).
Càlcul d'estructures
Abans d'instal·lar estructures metàl·liques, n'heu de fer el càlcul complet. Per a la construcció d'un marc d'acer, s'utilitzen més sovint bases esglaonades monolítices sense ulleres. Per calcular l'estructura, haureu de recollir totes les càrregues, així com determinar el nombre, la mida dels suports, el reforç i la profunditat. En aquest cas, tot depèn del pes de l'edifici i de les característiques del sòl (com més dens sigui, menys bastidors es necessitaran).
El càlcul s'ha de fer de manera que la càrrega de l'estructura es distribueixi uniformement sobre el terra. Si hi ha dificultats amb això, podeu preparar un coixí potent (fet de sorra o grava). Un cop coneguda la capacitat portant de la base i el pes de l'edifici, es calcula fàcilment la petjada total de la base. A continuació, es calcula la càrrega de cada suport.
La base d'una columna metàl·lica difereix de la base habitual en què cada element funcionaa part dels altres. No estan connectats de cap manera, de manera que els errors de disseny poden provocar la distorsió de tot l'edifici.
Construir fonaments
Aquestes bases no tenen tasses i estan equipades amb cargols d'ancoratge que subjecten la base del producte. La seva part superior està situada de manera que la part inferior de l'element del marc i els extrems dels ancoratges quedin coberts pel terra. Si la instal·lació de columnes implica una aprofundiment de la base d'almenys 4 m, es poden utilitzar pilars prefabricats de formigó. L'extrem inferior d'aquest disseny es fixa en un vidre i la vora superior està equipada amb ancoratges.
Els bastidors adjacents necessitaran una base comuna, encara que hi hagi estructures d'acer i formigó armat a prop. La posició de disseny dels elements del marc està assegurada per la correcta instal·lació d'ancoratges, i la precisió de la col·locació en alçada està assegurada per la preparació de la superfície de la base.
Instal·lació de columnes
El muntatge de les estructures metàl·liques s'ha de dur a terme de manera que les desviacions axials no siguin superiors a les permeses per SNiP (especialment per a superfícies fresades). Les columnes simples s'instal·len en conjunt, mentre que les pesades es munten a partir dels elements constitutius. Per muntar-los, s'han de capturar, aixecar, portar als suports, alinear i assegurar. Per capturar estructures, s'utilitzen fones, sota les quals es col·loquen revestiments (per exemple, de fusta). L'aixecament es fa girant o lliscant.
Hi ha diverses maneres de suportar la base a la base (els nodes de les columnes metàl·liques es poden veure a continuació):
- a la seva superfície senselletada, - en plaques d'acer amb lletada;- en bigues, rails (es necessitarà lletada de base).
A la pràctica, s'utilitza un mètode d'instal·lació més senzill. En aquest cas, les sabates es munten sobre coixinets d'acer soldats i subjectes a la part inferior de les columnes. Tan bon punt s'instal·len i arreglen les estructures, s'aboquen amb morter.
La instal·lació de columnes implica una alineació acurada amb l'ajuda d'instruments geodèsics i plomada. Paral·lelament, es comproven les seves marques, verticalitat i posició en el pla. Els cargols d'ancoratge s'utilitzen per subjectar estructures: necessitareu 2-4 peces. per a columnes de fins a 15 m d' altura, l'estabilitat addicional es proporcionarà mitjançant tirants, que s'eliminen després de la fixació definitiva. Els elements superiors es reforcen addicionalment amb separadors, llaços temporals i puntals. Per obtenir un marc estable, és millor muntar les columnes juntament amb les bigues de la grua.
