Колонна держит на себе всё, что выше: ригели, фермы, кровлю, крановые пути. Ошибся с гибкостью или узлом базы — и стойка потеряет устойчивость раньше, чем достигнет расчётной нагрузки по прочности. Поэтому изготовление колонн металлических у нас начинается не с резки, а со сверки расчётной схемы: какая расчётная длина в плоскости и из плоскости рамы, есть ли крановая нагрузка, как раскреплена колонна связями и распорками. Завод в Брянске режет, варит и собирает стойки на своих линиях — 8000 тонн в год, без посредников.
Какие колонны мы изготавливаем
Тип сечения выбирают по нагрузке и высоте, а не «как привыкли». Три рабочих варианта закрывают почти весь спрос промышленного и гражданского каркаса.
- СплошностенчатыеПрокатный двутавр (колонный тип К по ГОСТ Р 57837, бывший 20К–40К по СТО АСЧМ 20-93) или сварной двутавр из листа. Рабочая высота до 8–10 м, нагрузка средняя. Самый технологичный и дешёвый по трудозатратам вариант для каркасов зданий.
- СквозныеДве ветви из швеллера или двутавра, соединённые планками либо раскосной решёткой из уголка. Дают большую жёсткость при той же массе — берут высоту 10–18 м и большие свободные длины. Ширина сечения подбирается так, чтобы гибкость обеих ветвей была согласована.
- СтупенчатыеДвух- и трёхступенчатые стойки для цехов с мостовыми кранами: нижняя надкрановая часть несёт подкрановую балку, верхняя — шатёр. Уступ воспринимает вертикальную крановую реакцию через траверсу. Считаются как рама с переменной жёсткостью.
Расчёт на устойчивость — это не формальность
Колонна почти всегда работает на сжатие с изгибом, и её несущая способность определяется не площадью сечения, а гибкостью. Мы проверяем стойку по СП 16.13330.2017 (раздел 7–9): на центральное и внецентренное сжатие, общую устойчивость в двух плоскостях, местную устойчивость стенки и полок, для сквозных — дополнительно устойчивость ветви на участке между планками. Предельная гибкость сжатых элементов нормируется (для колонн обычно λ ≤ 120, для ветвей сквозных — жёстче).
Что это значит на практике: если по прочности проходит двутавр 30К, а по гибкости при свободной длине 12 м — нет, мы либо ставим сквозное сечение, либо раскрепляем колонну распоркой по середине высоты. Расчётную схему берём из проекта КМ; если его нет — считаем по нагрузкам и геометрии заказчика. Подробности по разделу — на странице проектирование КМ/КМД.
Базы, оголовки, траверсы — узлы, где всё решается
Тело колонны сделать несложно. Браки и переделки рождаются в узлах сопряжения.
- База колонныОпорная плита (толщина обычно 20–40 мм), траверсы и рёбра, отверстия под анкерные болты. Тип — шарнирная или жёсткая (с защемлением). Под жёсткую базу плита толще и добавляются анкерные столики. Сопряжение с фундаментом — через закладные детали и анкерные блоки.
- ОголовокУзел опирания фермы или ригеля сверху. Плита оголовка с рёбрами, передающими реакцию на стенку колонны. Для опирания сбоку — фланец или столик.
- Траверса под мостовой кранГоризонтальный элемент уступа ступенчатой колонны, который собирает реакцию от подкрановой балки и передаёт её на нижнюю часть стойки. Считается на местные напряжения и срез по сварным швам.
Анкерные болты под базу режем и нарезаем резьбу по ГОСТ 24379.1; точность установки анкеров под колонну в фундаменте — критична, поэтому даём кондуктор-шаблон по координатам осей.
Из чего и по каким нормам варим
| Параметр | Что применяем |
|---|---|
| Марка стали | С245, С255, С345 (ГОСТ 27772); для тяжёлых крановых — С345 |
| Прокат | Двутавр колонный К, широкополочный Ш, швеллер по ГОСТ 8240, лист по ГОСТ 19903 |
| Сварка | Полуавтомат в CO₂ по ГОСТ 14771, ручная по ГОСТ 5264 |
| Болты базы | Анкерные по ГОСТ 24379.1, классы прочности 4.6–8.8 |
| Допуски | По ГОСТ 23118: отклонение оси от вертикали, кривизна ветви, смещение рисок осей |
Сварные швы ответственных колонн (крановые цеха) проходят визуально-измерительный контроль, при необходимости — ультразвуковой. Стыки ветвей сквозных колонн варим до сборки решётки, чтобы исключить деформации.
Как идёт работа
- Расчёт и КМ. Проверяем устойчивость по СП 16.13330, подбираем сечение, узлы базы и оголовка. Если проекта нет — считаем по вашим нагрузкам.
- Деталировка КМД. Чертежи на каждую отправочную марку: развёртки, ведомость элементов, спецификация метизов и анкеров.
- Заготовка. Резка проката, сверловка отверстий под болты, подготовка кромок под сварку.
- Сборка и сварка. Сборка ветвей сквозной/ступенчатой колонны в кондукторе, приварка планок, баз, оголовков, траверс.
- Контроль и АКЗ. Проверка геометрии и швов, затем грунт/эмаль или цинкование — см. антикоррозийную обработку. Маркировка отправочных марок.
Цена за тонну
Колонна — относительно простая по трудозатратам конструкция, поэтому цена за тонну ниже, чем у ферм или сложных балок. Дороже становится из-за узлов: жёсткая база, ступенчатость, траверсы под кран добавляют сварки и деталировки. Ниже — ориентир; точную смету считает калькулятор или менеджер по проекту КМ.
На объём от 20 тонн цена за тонну ниже. Стоимость по типам конструкций и условия — на странице цены на металлоконструкции, общий обзор услуги — изготовление металлоконструкций и хаб металлоконструкции.
Где наши колонны стоят
Каркасы производственных и складских зданий, цеха с мостовыми кранами грузоподъёмностью до 50 т, многоэтажные металлокаркасы, опоры под технологическое оборудование. Под крановые цеха чаще идут ступенчатые колонны — см. решения для промышленных зданий и металлокаркасов. Колонна почти никогда не работает одна: её устойчивость из плоскости обеспечивают связи и распорки, а сверху на неё опираются фермы или балки.
Какую колонну выбрать — сплошную или сквозную?
По высоте и нагрузке. До 8–10 м при средней нагрузке выгоднее сплошностенчатый двутавр: меньше сварки, ниже цена за тонну. Выше 10–12 м или при больших свободных длинах сквозное сечение из двух ветвей даёт ту же жёсткость при меньшей массе — экономия по металлу перекрывает рост трудозатрат. Окончательно решает проверка гибкости по СП 16.13330.
Делаете ли колонны под мостовой кран?
Да, ступенчатые двух- и трёхступенчатые колонны с траверсами под подкрановые балки — наша рабочая позиция. Считаем уступ на вертикальную крановую реакцию, проверяем местные напряжения в траверсе и швы её крепления. Под краны грузоподъёмностью до 50 т включительно.
Что нужно, чтобы посчитать стоимость?
Идеально — проект КМ или хотя бы нагрузки и геометрия: высота колонн, шаг, тип здания, есть ли кран и его грузоподъёмность, тип базы (шарнирная/жёсткая). По этим данным подбираем сечение и считаем массу. Если проекта нет — выполняем расчёт и деталировку КМ/КМД сами.
Какой тип базы делаете — шарнирную или жёсткую?
Оба. Шарнирная база проще: опорная плита с анкерами, передаёт только вертикальную силу. Жёсткая база с защемлением воспринимает ещё и изгибающий момент — плита толще, добавляются траверсы и анкерные столики, число анкеров больше. Тип базы задаёт расчётная схема каркаса; под безригельные рамы почти всегда жёсткая.
Колонна не теряет устойчивость при доставке и монтаже?
Длинные сквозные и ступенчатые колонны проверяем на монтажные нагрузки и при необходимости усиливаем временными элементами или членим на отправочные марки с монтажным стыком. На объекте устойчивость до раскрепления связями обеспечивают расчалки — это закладывается в ППР на монтаж.
Нужен расчёт по этой позиции?
Оставьте телефон — инженер перезвонит, уточнит параметры и пришлёт коммерческое предложение в течение рабочего дня.
- Бесплатный выезд инженера
- КП с разбивкой по статьям
- Собственный цех — 8 000 т/год