Разновидность колонн в строительстве
Колонна — вертикальный несущий элемент каркаса, передающий нагрузку от перекрытий и покрытия на фундамент. В современном монолитном и сборном строительстве используется не одна-две формы, а целая система разновидностей: по форме сечения, по материалу, по конструкции узлов примыкания к перекрытию. От правильного выбора типа колонны зависит схема армирования, класс бетона по СП 63.13330.2018, тип опалубки и сроки бетонирования по СП 70.13330.2012. В материале разобрана классификация по трём осям, типовые размеры 300-1500 мм и системы опалубки ЦСК под каждый тип.
Три оси классификации колонн
В нормативной литературе и проектной практике колонны принято классифицировать по трём независимым признакам. Ось 1 — форма поперечного сечения (прямоугольная, квадратная, круглая, тавровая, многоугольная). Ось 2 — материал (монолитный железобетон, сборный железобетон, металл, композитные конструкции, кирпич для исторических зданий). Ось 3 — конструкция узлов примыкания к перекрытию и расположение консолей. Один и тот же объект может содержать колонны разных типов по каждой оси: например, монолитные железобетонные колонны квадратного сечения со скрытыми консолями для безригельного перекрытия.
Ось 1 — типы колонн по форме сечения
Форма сечения определяет несущую способность колонны, направление нагрузок, тип армирования и подбор опалубочной системы. В отечественной строительной практике применяют пять основных форм сечения.
Прямоугольные колонны
Несимметричное сечение с разной шириной по двум осям. Типовые размеры — 300×400, 300×500, 300×600 мм. Применяются там, где нагрузка распределена по одному преимущественному направлению (например, опоры под балки или ригели вдоль одной оси). Бетонируются в стальной крупнощитовой опалубке стен и колонн с щитами разной длины по каждой стороне. Стяжка короба — винтовые тяжи и хомуты.
Квадратные колонны
Симметричное сечение по двум осям. Типовые размеры 300×300, 400×400, 500×500, 600×600 мм, в высотном строительстве доходят до 1000×1000 мм. Самый распространённый тип в жилом и общественном монолитном строительстве: симметрия упрощает армирование, схему опалубки и узлы стыков. Опалубочный комплект — стальная крупнощитовая опалубка ЦСК с щитами под выбранную сторону. Один комплект с доборными щитами шага 100 мм перекрывает весь типовой ряд.
Круглые колонны
Сечение в форме круга, диаметр от 300 до 1500 мм с шагом 100 мм. Равномерное распределение нагрузки по сечению, выгодны при изгибе в произвольном направлении. Применяются в общественных зданиях, паркингах, многосветных холлах. Опалубка — стальная радиусная из двух полуцилиндров, соединённых замками БСМ. Подробный разбор размеров и применения круглых колонн дан в парном материале «Опалубка круглых колонн: виды и применение». Картонная разовая (картонная одноразовая опалубка) и пластиковая опалубка для круглых колонн в каталог ЦСК не входят.
Тавровые (Т-образные) колонны
Сечение в форме буквы Т. Применяются преимущественно в сборном железобетоне (одноэтажные промышленные здания по ГОСТ 23899-79 и серии типовых колонн КЭ). В монолитном строительстве встречаются редко, обычно на стыке стены и помещения, где нужно увеличить жёсткость опоры без выступа на всю длину. Опалубка собирается по индивидуальному чертежу из щитов и ламинированной фанеры.
Многоугольные колонны
Сечение в форме правильного шести- или восьмиугольника. Редкое инженерное решение, применяется в индивидуальных проектах общественных зданий. По распределению нагрузки приближаются к круглым, по технологии бетонирования — к прямоугольным. Опалубка под многоугольное сечение собирается из узких щитов с шарнирными узлами или изготавливается под объект. В нормативной литературе термин «полигональные» не используется, в проектах пишут «многоугольные» или «составного сечения».
Ось 2 — типы колонн по материалу
Материал колонны определяет технологию работ, требования к огнестойкости и долговечности, схему армирования и состав опалубочного комплекта.
Монолитные железобетонные
Основной тип в современном жилом и общественном строительстве. Бетонируются на стройплощадке в опалубке, образуют единый узел с фундаментом и перекрытием. Класс бетона по СП 63.13330.2018 — B25-B30 для типовых нагрузок, B35-B45 для высотных и сильно нагруженных каркасов. Арматура классов А500С и А540 по ГОСТ 34028-2016. Опалубочные системы под этот тип — главный фокус каталога ЦСК.
Сборные железобетонные
Изготавливаются на заводе ЖБИ по серии типовых проектов (КЭ-01-49, ИИ-04 и аналоги), на стройку приходят готовыми и монтируются краном в стакан фундамента. Применяются в одноэтажных промышленных зданиях, типовых каркасных конструкциях. Опалубка на стройплощадке не требуется — нужна только заделка стыков. Преимущество — скорость монтажа, ограничение — типовой ряд сечений и пролётов.
Металлические
Двутавры по ГОСТ 26020-83 или сварные коробчатые сечения. Применяются в каркасах промышленных и общественных зданий, паркингах, выставочных залах. Лёгкие, монтируются быстро, но требуют огнезащитного покрытия по требованиям пожарной безопасности. Опалубка не нужна, нужна антикоррозийная обработка.
Композитные (трубобетон, обоймы)
Стальная труба, заполненная бетоном (трубобетон), или железобетонный стержень в стальной обойме. Используют в высотных зданиях, где нужна высокая несущая способность при ограниченном сечении. Стальная труба одновременно выполняет роль опалубки и внешнего армирования.
Кирпичные
Исторический тип, применяется при реставрации зданий до 1950-х годов и в малоэтажной застройке. В современном промышленном и жилом строительстве практически не используется. Армирование сетками или закладной арматурой по серии.
Ось 3 — типы колонн по конструкции узлов
Конструкция узлов примыкания к перекрытию определяет схему передачи нагрузок и порядок бетонирования.
Со скрытыми консолями
Опорный узел утоплен внутрь перекрытия, потолок остаётся ровным. Главный тип в современном жилом монолитном строительстве с безригельным (плоским) перекрытием. Армирование колонны выходит в плиту перекрытия и образует единый узел.
С открытыми консолями
Опорный узел выходит за пределы сечения колонны, на консоль опирается ригель или подкрановая балка. Применяется в промышленных зданиях, паркингах с ригельной схемой перекрытия. Опалубка консоли — добавочные щиты к основному коробу колонны.
С капителями
Расширение в верхней части колонны для увеличения площади опоры перекрытия. Снижает риск продавливания плиты, применяется при больших пролётах и тяжёлых нагрузках. Опалубка капители — индивидуальный комплект с расширяющимися щитами.
Колонны-стены (пилоны)
Прямоугольное сечение с отношением сторон до 1:4 и более. Промежуточный тип между колонной и фрагментом стены, применяется как несущий и одновременно ограждающий элемент (лестнично-лифтовые узлы, торцы зданий). Бетонируются в стальной крупнощитовой опалубке стен — той же системе, что и обычные стены монолитного каркаса.
Опалубка ЦСК под каждый тип колонн
Каталог ЦСК закрывает два базовых направления опалубки колонн: крупнощитовая стальная для прямоугольных и квадратных сечений и радиусная стальная для круглых.
Стальная крупнощитовая опалубка стен и колонн. Палуба — стальной лист 3 мм по каркасу из стального профиля. Типовые щиты под высоту этажа, доборные щиты шагом 100 мм закрывают весь ряд сечений 300-1500 мм. Стяжка короба — винтовые тяжи и хомуты, выверка вертикальности — подкосами. Оборачиваемость 80-150 циклов при штатной эксплуатации.
Стальная радиусная опалубка колонн. Полуцилиндрические элементы, соединённые замками БСМ. Диаметры 300-1500 мм с шагом 100 мм закрывают весь типовой ряд круглых колонн. Подробный разбор размеров, замков и порядка монтажа — в парном материале «Опалубка круглых колонн: виды и применение».
Альтернативы за пределами каталога ЦСК: картонная разовая опалубка для круглых колонн (картонная одноразовая опалубка) — одноразовое решение, после бетонирования снимается и утилизируется. Пластиковая опалубка для круглых и квадратных сечений — ограниченное применение, низкая оборачиваемость. Эти типы в каталог ЦСК не входят, под объект подбираются стальные системы с расчётом на 80-150 циклов.
Нормативы для бетонирования колонн
Работы по бетонированию колонн регулируются двумя сводами правил и одним ГОСТом.
СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции». Задаёт расчётные требования к сечениям, классу бетона B25-B45, армированию, защитному слою и гибкости колонн. На основе этого свода правил инженер-конструктор назначает сечение и класс бетона.
СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции». Регламентирует производство бетонных работ, классы поверхности бетона А3, А4, А6 и А7 (класса А5 в своде правил нет) и порядок распалубки. По пункту 5.11 распалубка несущих конструкций возможна после набора бетоном не менее 70 процентов проектной прочности.
ГОСТ 23899-79 «Колонны железобетонные для одноэтажных зданий». Регулирует сборные железобетонные колонны типовых серий для промышленных зданий — размеры сечений, классы бетона, маркировку.
Связь с парным материалом
Подробный разбор круглых колонн — диаметры 300-1500 мм, замки БСМ радиусной опалубки, особенности бетонирования и порядок монтажа — дан в материале «Опалубка круглых колонн: виды и применение». Если объект включает круглые колонны как основной тип, рекомендуется начинать подбор опалубки именно с него.
Как выбрать тип колонн и опалубку под объект
Алгоритм подбора занимает один рабочий час и состоит из восьми шагов: зафиксировать тип по трём осям классификации, проверить размер сечения на попадание в типовой ряд, подобрать опалубку под форму, назначить класс поверхности бетона по СП 70.13330.2012, проверить класс бетона и условия набора прочности, рассчитать оборачиваемость и комплект щитов, уточнить узлы примыкания к перекрытию, запросить расчёт у инженеров ЦСК. Полный шаговый алгоритм, инструменты и материалы — в HowTo Schema этой страницы.
Часто задаваемые вопросы
Восемь типовых вопросов о видах колонн, классах бетона, опалубке для прямоугольных, квадратных и круглых сечений, а также сроках распалубки по СП 70.13330.2012 — в блоке FAQPage этой страницы.
Передайте инженерам ЦСК раздел КЖ и ведомость колонн объекта — за 1-3 рабочих дня сделаем бесплатный расчёт опалубки под все типы колонн объекта и подготовим спецификацию комплекта. Связь по телефону 8 800 550-17-94.
