Железобетонные колонны: назначение, виды и технология строительства

Касаясь темы строительства, нужно просчитывать каждый нюанс: выбор материалов, какой тип фасада будет у дома. А, отталкиваясь от его габаритов, понять, какую железобетонную конструкцию лучше использовать и какую функцию она в себе несет. 

Назначение, свойства и характеристики

Бетонные колонны – основа железобетонного каркаса. Они представляют собой вертикальные строительные конструкции. Такие металлические изделия также служат опорой для арок, ригелей, балок и лотков. В первую очередь железобетонная колонна используется в строительстве малоэтажных частных домов и многоэтажных зданий. Колонны ЖБИ – это конструкции, стоящие вертикально, их поперечное сечение меньше длины.

Какие функции выполняет ЖБ колонна? Основная ее функция – равномерное распределение нагрузки на грунт. Колонны представлены в виде металлических стержней, которые служат основой железобетонного каркаса. Дополнительно – эти изделия обеспечивают стабильность и целостность для всей конструкции дома.

Иногда ЖБИ (колонны) выполняют декоративную функцию. Их размещают для украшения на фасаде, где они являются открытой опорой для балконов.

ВАЖНО: ГОСТ железобетонных колонн для многоэтажных зданий регламентируется 18979-90 и 25628-90 – для одноэтажных построек. На заводах их изготавливают из тяжелого бетона. Дополнительно в состав смеси добавляются пластификаторы, которые повышают долговечность изделия.

Бетонная колонна и ее технические характеристики

В описании монолитных колонн чаще всего используются следующие подпункты:

• несущие способности (ее расчет производится в зависимости от типа постройки);
• повышенная сопротивляемость к механическим повреждениям и деформации;
• сохранение стабильности;
• имеется стойкость к пониженным температурам;
• влагоустойчивость.

Изготавливают жби, используя в работе армированный бетон. Таким образом изделию придается необходимая вертикальная форма. Железобетонная колонна состоит из 3-х элементов:

• оголовок;
• стержень;
• база.

ВАЖНО: Колонны с высокой несущей характеристикой применяются для цокольных этажей, подвалов и строительства промзданий.

Виды изделий

В зависимости от типа постройки, выделяют разные виды железобетонных колонн. Их делят на 2 категории:

1. Те, что будут служить опорой для всего здания.
2. Для поддержания целостности и стабильности отдельных элементов.

По типу производства существуют:

• Монолитные. Их изготавливают прямо на строительной площадке, где они будут использоваться. Предварительно устанавливается каркас для них. Монолитные отличаются повышенной прочностью, используются как несущий элемент. Но их трудно заливать и долго ждать полного застывания смеси.

• Сборные железобетонные колонны. Их производство осуществляется только на специализированных цехах. Стоимость намного ниже монолитных, к тому же – сборные легко транспортировать. Собираются они уже на строительной площадке. Сборные ЖБ колонны не обладают высокой прочностью, поэтому используются для возведения одноэтажных домов.

• Сборно-монолитные конструкции. У них высокая прочность, эту характеристику они взяли от монолитного вида. Поэтому в строительстве их используют для создания перекрытий для многоэтажных построек, мостов. При необходимости ЖБИ можно разделить на составные элементы, что удобнее для транспортировки.

По конфигурации ЖБИ бывают с квадратным, круглым и прямым сечением. Какую функцию они выполняют в зависимости от места установки?

• нижние – для цоколей/первых этажей;
• средние – для монтажа средних этажей;
• верхние – для монтажа верхних этажей у высотных построек;
• бесстыковые – для одноэтажных-двухэтажных.

Маркировка колонн:

• К – для стройки без мостовой опоры;
• КС – для строений с покрытием;
• ККС – для монтажа с нижними провисающими поясами;
• ККП – для сооружения каркаса с мостовыми опорами;
• КФ – для создания фахверковых ограждений стен (вспомогательного каркаса, предназначенного для крепления ограждающих конструкций);
• КР – используются при строительстве зданий с ручными опорными кранами;
• КК – для возведения каркасных зданий с большой нагрузкой и площадью;
• КДП – для сооружения каркаса крупногабаритного здания с мостовыми опорами;
• КД – универсальные модели для каркасов различного назначения с опорными электрокранами.

Размеры железобетонных колонн для промышленных зданий по ГОСТу:

• длина – от 2550 мм до 13720 мм;
• высота – от 400 мм до 600 мм;
• ширина – от 400 мм до 60 мм.

Преимущества ЖБИ

Стоит также рассмотреть положительные стороны использования железобетонных изделий. Это:

• повышенная стойкость;
• высокая огнестойкость;
• гигиеничность;
• вибрационная и динамическая ползучесть (деформация от внешних нагрузок);
• при полном затвердевании наблюдается усадка;
• доступность сырья делает его экономичным;
• долговечность материала;
• малые расходы на эксплуатацию.

Пошаговая инструкция по устройству монолитных колонн

Колонны, предназначенные для промышленных зданий, можно установить самостоятельно, если вы их собираетесь использовать для строительства частного дома. Расскажем, какой порядок работы вас ждет.

Инструменты и материалы

Для работы подготовьте такие материалы:

• металлическая проволока;
• металлические прутья;
• армированная сетка;
• шурупы, гвозди;
• стальной прут;
• широкие доски;
• цемент;
• анкера;
• вода;
• известь;
• песок.

Из инструментов понадобятся такие приспособления, как:

• бетононасос;
• молоток;
• строительный уровень;
• деревянные распорки;
• прямоугольный уголок;
• вибраторы;
• шуруповерты;
• бетономешалка;
• рулетка.

Требования к качеству материалов

Качество бетона должно быть класса В30. Для замешивания вам понадобятся такие пропорции всех компонентов:

• цемент М400 – 1 часть;
• песок – 1 часть;
• щебень или гравий – 2,5 части.

После того как все сухие ингредиенты перемешиваются, их нужно разбавить водой, чтобы в конце получить однородную пластичную структуру бетона. Дополнительно в состав смеси можно добавить фиброволокна, которые повышают прочность материала.

Колонны с их добавлением в состав меньше дают усадочных трещин.

Можно двигаться дальше!

Особенности монтажа

Многие частные строители предпочитают производить монтаж самостоятельно. Опоры захватываются при помощи рамочных панелей. По этой причине установка по данной технологии называется «на весу». Используя кран, происходит установка опоры в стакан цоколя (учитывая все сделанные разметки). Важно контролировать вертикальное погружение колонн. В этом случае используются теодолиты.

Перед тем как заполнить полости жидкой бетонной смесью, важно закрепить опоры при помощи железобетонных клиньев. Теперь нужно дождаться полного высыхания бетона – до того как погружать на него следующий слой элементов строения.

Монтаж опалубки

Опалубка устанавливается для заливки бетонного жидкого основания под опорные элементы – с той целью, чтобы материал не растекался, и после полного затвердевания имел квадратную форму. Без установки опалубки монтаж колонн осуществить практически невозможно.

Опалубка может быть одноразовой. Конструкция изготавливается из картона. Внутри картонной опалубки можно положить пленку ПВХ. При выборе пленки подбирайте ту, что с толстыми стенками. Максимальная длина изделия должна составлять 12 м. Но можно использовать и многоразовую опалубку.

Когда вы начнете возводить опалубку, то должны постоянно следить за уровнем конструкции и правильностью углов. Прочность и надежность обеспечивают шурупы и распорки. Они устанавливаются с 4-х сторон.

Технология бетонирования позволяет сбрасывание бетонной смеси с высоты 5 м. Если вам нужна более высокая конструкция, тогда сделайте опалубку только с 3-х сторон. Четвертая постепенно будет наращиваться по мере заполнения бетоном формы.

Армирование

Армирование – это увеличение несущей способности при помощи материала, у которого характеристики прочности более высокие. Армирующий каркас не делается только в одном случае: если выполняется бетонирование колонн как огнезащита или декоративное оформление.

Чтобы собрать каркас, нужно минимум 4 вертикально стоящих стержня, которые расположены в углах конструкции. Между собой стержни скрепляют вязальной проволокой. Когда начинается размещение в опалубке, используют разные подпорки. Расстояние между стенками опалубки и каркасом должно составлять около 40 мм.

Заливка бетоном

Вы должны знать, что колонну можно устанавливать только на прочное основание/заглубленный фундамент. Но есть и другие нюансы:

Бетонирование производится горизонтальными слоями одинаковой толщины, без всяких разрывов. Направление укладки должно быть строго одинаковым.

Бетонирование нижнего слоя выполняется бетонной смесью с мелкой фракцией наполнителя на высоту около 300 мм. Более крупные камни утапливаются в мелкофракционную смесь. Таким образом образуется нормальный состав. В нижней части не останется никаких пустот и щелей.

Во время укладки бетонной смеси, ее трамбуют вибратором, можно металлическими прутьями. Для того, чтобы «выгнать» из нее пузырьки воздуха, необходимо постукивать по доскам опалубки молотком.

Арматурный каркас приходится периодически выравнивать. Это делается для сохранения расстояния между каркасом и стенками формы.

Укладку бетонной смеси нужно производить без перерывов на всю высоту одного этажа.

Рабочие швы устраиваются:

• вверху колонны;
• ниже уровня примыкания к ним балок перекрытия;
• внизу у фундамента.

При этом поверхность рабочих швов обязательно должна быть горизонтальной. Продолжать бетонирование вы сможете только после достижения бетоном минимальной прочности 1,5 МПа.

Следите за тем, чтобы ряд опалубки на 5 см был выше, чем слой бетонной смеси.

Чтобы закрепить стеновую панель на железобетонной колонне, к ЖБИ на определенной высоте делается установка закладных деталей.

После этого бетон нужно оставить до полного высыхания.

ВАЖНО: Для высыхания бетонной смеси должна быть положительная температура и низкая влажность. Чтобы защитить верхнюю часть от солнечных лучей, ее нужно постоянно смачивать водой и укрывать пленкой.

Демонтаж опалубки

Снять опалубку вы сможете только после застывания раствора.

В условиях частного строительства демонтаж осуществляется не ранее, чем 1 месяц после заливки колонн.

Как вам статья?