Типы металлоконструкций

Колонны металлические: одноветвевые и двухветвевые | СтилКонстракшн

1 мин. чтения Артур Харитонов

Металлическая колонна — это вертикальный несущий элемент каркаса, который воспринимает нагрузку от перекрытий, ферм, балок и кровли и передаёт её на фундамент. От правильного подбора типа колонны зависит расход стали, устойчивость каркаса и стоимость объекта в целом. На этой странице разобраны два ключевых конструктивных типа — одноветвевые и двухветвевые колонны, их область применения, сортамент сечений, принципы расчёта баз и оголовков, а также ориентиры по цене изготовления.

ГК «СтилКонстракшн» проектирует и изготавливает стальные колонны любой сложности на собственном производстве в Брянской области: площадь цехов 5000 м², мощность 6000 т металлоконструкций в год, штат более 50 инженеров. Офис компании находится в Москве — там ведётся приём заказов, согласование КМ/КМД и сопровождение проектов. Ниже — практическая информация, которая поможет выбрать конструкцию колонны под вашу нагрузку и габариты здания.

Что такое металлическая колонна и из чего она состоит

Колонна работает преимущественно на сжатие с продольным изгибом, а в каркасах рамного типа — ещё и на изгибающий момент от ветровых и крановых нагрузок. Конструктивно любая стальная колонна состоит из трёх частей, и каждая из них рассчитывается отдельно.

  • Стержень — основная вертикальная часть, которая несёт продольное усилие. Именно по типу стержня колонны делят на сплошные и сквозные, одноветвевые и двухветвевые.
  • База (башмак) — нижний узел, который распределяет нагрузку от стержня на фундамент и крепится к нему анкерными болтами. База бывает с траверсами, с фрезерованным торцом, шарнирная или жёсткая.
  • Оголовок — верхний узел, через который на колонну опираются балки, фермы или подкрановые конструкции. Оголовок проектируется под конкретный тип примыкания — на опорный столик, в уровень или внахлёст.

Деление колонн по характеру стержня — базовое для проектировщика. Сплошные колонны имеют монолитное сечение (двутавр, труба, сварной короб) и применяются при умеренных нагрузках и небольших высотах. Сквозные колонны состоят из нескольких ветвей, соединённых решёткой или планками; они эффективнее по расходу металла при больших высотах и значительных моментах. Двухветвевая колонна — самый распространённый вариант сквозной конструкции.

Подробный разбор того, как нагрузки влияют на выбор сечения, приведён в материале «Колонны металлические — типы, нагрузки, производство». Полный каталог типоразмеров доступен в разделе «Колонны, стойки, опоры».

Одноветвевые колонны: конструкция и применение

Одноветвевая колонна имеет единый сплошной стержень и работает как цельный сжатый элемент. Это наиболее простой и технологичный тип: меньше сварных швов, проще изготовление, выше скорость монтажа. Применяют такие колонны в зданиях без мостовых кранов или с кранами малой грузоподъёмности, при высоте до 8–10 метров и умеренных нагрузках.

В качестве сечения используют горячекатаный двутавр, сварной двутавр, замкнутый профиль (квадратную или прямоугольную трубу) либо сварной короб. Выбор зависит от величины и направления нагрузки:

  • Горячекатаный двутавр (тип Ш, К) — для колонн с преобладающим сжатием и изгибом в одной плоскости. Доступное и предсказуемое решение.
  • Сварной двутавр — когда сортаментного проката недостаточно по сечению; позволяет задать любые размеры пояса и стенки. Технология описана в разделе «Сварные двутавровые балки».
  • Замкнутый профиль — для колонн, нагруженных в двух плоскостях одинаково: труба имеет равную жёсткость относительно обеих осей.

Завод изготавливает одноветвевые колонны двух исполнений — «из прокатного профиля» и «из листового проката». Первое экономичнее при стандартных нагрузках, второе — при нестандартных сечениях и больших усилиях.

Двухветвевые колонны металлические: устройство сквозной конструкции

Двухветвевая колонна — это стальная колонна сквозного типа, стержень которой образован двумя параллельными ветвями, соединёнными между собой решёткой из раскосов или соединительными планками. Каждая ветвь обычно представляет собой швеллер, двутавр или сварной элемент, а зазор между ветвями подбирается так, чтобы обеспечить нужную жёсткость относительно свободной оси.

Главное достоинство двухветвевой схемы — рациональный расход металла. Раздвигая ветви на расстояние, конструктор увеличивает момент инерции сечения практически без увеличения массы. Поэтому двухветвевые стальные колонны применяют там, где сплошное сечение было бы избыточно тяжёлым:

  • каркасы производственных и складских зданий высотой 9–24 м и выше;
  • здания с мостовыми кранами средней и большой грузоподъёмности — нижняя часть колонны принимает крановую нагрузку, верхняя несёт покрытие;
  • ступенчатые колонны промышленных цехов, где подкрановая ветвь усилена относительно надкрановой;
  • опоры эстакад, галерей, открытых технологических конструкций.

Соединение ветвей решёткой работает на сдвиг и обеспечивает совместную работу обеих ветвей как единого стержня. В колоннах с планками (безраскосная решётка) элементы соединяются жёсткими планками — такая схема проще в изготовлении, но менее эффективна при больших усилиях. Раскосная решётка из уголков или гнутых профилей даёт более лёгкую и жёсткую конструкцию.

Завод выпускает двухветвевые колонны в двух базовых вариантах: «из прокатного профиля с обвязкой» — экономичное решение для типовых нагрузок, и «из листового проката с обвязкой» — для тяжёлонагруженных колонн с индивидуальным сечением ветвей. Общая категория всех изделий — «Колонны и стойки стальные».

Чем двухветвевая колонна отличается от одноветвевой

Выбор между схемами определяется высотой, нагрузкой и наличием кранового оборудования. При прочих равных одноветвевая колонна выигрывает в скорости изготовления и монтажа, двухветвевая — в массе при больших габаритах. Ниже сведено сравнение по ключевым параметрам.

Параметр Одноветвевая колонна Двухветвевая колонна
Тип сечения Сплошное (двутавр, труба, короб) Сквозное (две ветви + решётка/планки)
Рекомендуемая высота до 8–10 м 9–24 м и выше
Крановая нагрузка малая или отсутствует средняя и большая
Расход металла при большой высоте выше ниже на 15–25 %
Трудоёмкость изготовления ниже выше (решётка, узлы ветвей)
Жёсткость относительно свободной оси ограничена сечением проката регулируется зазором ветвей

Где применяют двухветвевые колонны: области и типовые серии

Двухветвевая колонна — типовое конструктивное решение для одноэтажных промышленных зданий каркасного типа. Исторически такие колонны массово применялись по типовым сериям проектной документации для производственных корпусов, и сегодня заводы металлоконструкций изготавливают их как по типовым решениям, так и по индивидуальным проектам КМ. Основные области применения:

  • Производственные цеха и корпуса. Каркасы заводов, ремонтных и сборочных цехов высотой 9–18 м, где требуется большой свободный пролёт без промежуточных опор.
  • Здания с мостовыми кранами. При наличии кранового оборудования нижняя (подкрановая) часть колонны воспринимает крановую нагрузку и работает на значительный момент — двухветвевая схема позволяет усилить именно эту зону.
  • Высотные складские комплексы. Логистические терминалы и склады-холодильники высотой 12 м и более, где сплошная колонна была бы неоправданно тяжёлой.
  • Эстакады и галереи. Опоры конвейерных галерей, технологических эстакад, переходных мостиков.
  • Открытые сооружения. Каркасы навесов, козловых конструкций, опор технологического оборудования.

Ступенчатые двухветвевые колонны

Отдельный класс — ступенчатые колонны промышленных зданий с мостовыми кранами. Такая колонна состоит из надкрановой и подкрановой частей разного сечения: сверху — относительно лёгкая ветвь, несущая покрытие, снизу — усиленная двухветвевая часть, на которую опираются подкрановые балки. Переход между частями оформляется уступом с траверсой. Ступенчатая схема — наиболее экономичное решение для крановых цехов, поскольку металл концентрируется там, где действуют максимальные усилия.

Подбор сечения ступенчатой колонны выполняется итеративно: сначала задаются предварительные размеры по соотношению высоты и нагрузки, затем уточняются расчётом на устойчивость каждой части и проверкой узла сопряжения. Для зданий со сложной геометрией и комбинированными нагрузками завод разрабатывает индивидуальный проект КМ, а на его основе — деталировочные чертежи КМД. Колонны хорошо сочетаются с другими элементами каркаса — «балочными конструкциями» и стропильными фермами, образуя законченную несущую систему здания.

Сортамент сечений и спецификации колонн

Сечение колонны подбирают расчётом на устойчивость и прочность по СП 16.13330 «Стальные конструкции». Ниже приведены ориентировочные параметры, которые помогают на стадии предпроектной оценки; окончательные значения определяет проект КМ под конкретные нагрузки.

Тип колонны Характерное сечение Высота, м Расчётная нагрузка, тс Ориентир массы, кг/м
Одноветвевая, прокатный двутавр 20Ш1 – 35К3 3–8 до 60 32–120
Одноветвевая, сварной двутавр сварной 400–700 мм 6–12 60–150 90–210
Одноветвевая, замкнутый профиль труба 200×200 – 400×400 3–9 до 90 40–160
Двухветвевая, прокатный профиль 2 швеллера / двутавра + решётка 9–18 80–250 110–280
Двухветвевая, листовой прокат сварные ветви + решётка 12–24 200–600 180–450

Сталь для колонн — преимущественно С245, С255 и С345 по ГОСТ 27772; для тяжелонагруженных и высоких колонн применяют низколегированные марки повышенной прочности. Сварка узлов выполняется аттестованными по НАКС сварщиками, контроль швов — визуально-измерительный, а для ответственных соединений — ультразвуковой.

Базы и оголовки колонн

Базу проектируют под способ закрепления в фундаменте. Шарнирная база передаёт только продольную силу и проще в изготовлении; жёсткая база воспринимает изгибающий момент и применяется в рамных каркасах. Толщина опорной плиты, число и диаметр анкерных болтов определяются расчётом на смятие бетона фундамента. Корректная привязка базы к фундаменту разобрана в материале «Проектирование фундаментов под стальные колонны».

Оголовок проектируют под тип опирания вышележащих конструкций — балок «из двутавров» или стропильных «ферм с поясами из прокатных двутавров». При опирании на оголовок через столик нагрузка передаётся внецентренно, что учитывается в расчёте.

Цена изготовления колонн и из чего она складывается

Стоимость стальных колонн считается за тонну готовой конструкции и зависит от типа сечения, марки стали, сложности узлов и объёма заказа. Чем больше тоннаж и чем типовее изделие — тем ниже цена за тонну. Ориентиры на 2026 год приведены ниже; точная цена формируется по проекту КМ или эскизу заказчика.

Тип колонн Цена изготовления Условие
Одноветвевые из прокатного профиля от 68 000 ₽/т при объёме от 10 т
Одноветвевые из листового проката (сварные) от 82 000 ₽/т при объёме от 10 т
Двухветвевые из прокатного профиля от 86 000 ₽/т при объёме от 8 т
Двухветвевые из листового проката от 98 000 ₽/т при объёме от 8 т
Антикоррозийная защита (грунт + эмаль) от 9 000 ₽/т в зависимости от системы ЛКМ

В цену изготовления входят: металлопрокат, раскрой, сварка, зачистка швов, сверление отверстий под болты, контроль качества и маркировка. Отдельно рассчитываются разработка КМД, антикоррозийная защита, огнезащита, доставка и монтаж. На объём от 30–50 т и при изготовлении по готовым чертежам КМД действует понижающая цена за тонну.

Чтобы получить точный расчёт стоимости колонн, достаточно прислать чертежи КМ, эскиз или техническое задание с габаритами здания и нагрузками — инженеры подберут сечения и составят коммерческое предложение. Оформить заказ можно в разделе «Сварные колонны на заказ» или «Металлические колонны на заказ».

Как мы изготавливаем колонны: процесс и преимущества завода

Производство колонн на ГК «СтилКонстракшн» проходит по отлаженному технологическому циклу — от приёма исходных данных до отгрузки готовых конструкций с маркировкой под монтаж.

  • Шаг 1. Анализ задания. Принимаем чертежи КМ, эскиз или ТЗ с нагрузками и габаритами. Конструкторский отдел проверяет исходные данные и согласует сечения.
  • Шаг 2. Разработка КМД. Деталировочные чертежи марки КМД с раскладкой узлов, баз, оголовков, ведомостью элементов и спецификацией метизов.
  • Шаг 3. Заготовка. Раскрой проката, сверление отверстий, подготовка кромок под сварку на станках с ЧПУ.
  • Шаг 4. Сборка и сварка. Сборка ветвей, решётки, баз и оголовков в кондукторах; сварка аттестованными по НАКС сварщиками; контроль швов.
  • Шаг 5. Антикоррозийная защита. Дробеструйная очистка, нанесение грунта и эмали по выбранной системе ЛКМ, при необходимости — огнезащита.
  • Шаг 6. Маркировка и отгрузка. Каждая колонна маркируется по КМД, комплектуется метизами и отгружается с сопроводительной документацией.

Почему заказчики выбирают наш завод:

  • Собственное производство в Брянской области — цеха площадью 5000 м² и мощность 6000 т металлоконструкций в год позволяют брать как единичные, так и серийные заказы.
  • Инженерный штат 50+ специалистов — разработка КМ и КМД, расчёты устойчивости и узлов выполняются внутри компании, без передачи на сторону.
  • Полный цикл. Помимо колонн завод изготавливает «балочные конструкции», фермы, фахверк, прогоны и каркасы зданий — можно заказать весь металлокаркас комплектно.
  • Контроль качества. Аттестация сварщиков по НАКС, входной контроль металлопроката, ВИК и УЗК сварных швов ответственных узлов.
  • Офис в Москве. Приём заказов, согласование документации и сопровождение проекта ведутся из московского офиса — заказчику удобно работать «вживую».

Завод также выполняет колонны для систем «металлических навесов» и опорных конструкций малых архитектурных форм.

Цены ориентировочные на 2026 год: одноветвевые от 68 000 ₽/т, двухветвевые от 86 000 ₽/т при объёме от 8 т. Точная стоимость — по чертежам КМ или эскизу.

Частые вопросы

Что такое двухветвевая колонна?

Двухветвевая колонна — это стальная колонна сквозного типа, стержень которой образован двумя параллельными ветвями (швеллерами, двутаврами или сварными элементами), соединёнными решёткой из раскосов или планками. Раздвижение ветвей увеличивает момент инерции сечения без существенного роста массы, поэтому такая схема эффективна для высоких и тяжелонагруженных колонн — в каркасах с мостовыми кранами и в зданиях высотой от 9 м.

Когда выбирают двухветвевую колонну, а когда одноветвевую?

Одноветвевую (сплошную) колонну применяют при высоте до 8–10 м, умеренных нагрузках и отсутствии кранов — она проще и быстрее в изготовлении. Двухветвевую (сквозную) выбирают при высоте 9–24 м и выше, при средней и большой крановой нагрузке: за счёт раздвижения ветвей она даёт экономию металла 15–25 % по сравнению со сплошным сечением аналогичной несущей способности. Окончательный выбор делает проектировщик по расчёту на устойчивость.

Из какой стали изготавливают металлические колонны?

Для колонн чаще всего применяют стали С245, С255 и С345 по ГОСТ 27772. Для высоких и тяжелонагруженных колонн используют низколегированные марки повышенной прочности. Марку стали определяет проект КМ исходя из нагрузок, климатического района и требований к хладостойкости.

Сколько стоит изготовление двухветвевых стальных колонн?

Ориентировочная цена изготовления двухветвевых колонн из прокатного профиля — от 86 000 ₽/т при объёме от 8 т, из листового проката — от 98 000 ₽/т. Стоимость зависит от сечения, марки стали, сложности узлов и тоннажа: чем больше объём и типовее изделие, тем ниже цена за тонну. Точная сумма формируется по чертежам КМ или эскизу заказчика.

Что такое база и оголовок колонны?

База (башмак) — нижний узел колонны, который распределяет нагрузку на фундамент и крепится к нему анкерными болтами; бывает шарнирной или жёсткой. Оголовок — верхний узел, через который на колонну опираются балки или фермы. Оба узла проектируются расчётом: база — на смятие бетона фундамента, оголовок — на восприятие опорной реакции вышележащих конструкций.

Можно ли заказать колонны вместе с разработкой КМД?

Да. ГК «СтилКонстракшн» выполняет разработку деталировочных чертежей КМД силами собственного конструкторского отдела. Заказчик может прислать только чертежи КМ или техническое задание — завод разработает КМД, изготовит колонны и при необходимости выполнит антикоррозийную защиту, огнезащиту и монтаж под ключ.

АХ
Артур Харитонов

Технический руководитель ГК СтилКонстракшн. Опыт в проектировании и производстве металлоконструкций более 10 лет.

Связанные услуги

Рассчитать стоимость вашего проекта

Отправьте ТЗ или чертёж — подготовим коммерческое предложение за 2 часа

+7 (499) 350-85-45

Нужен расчёт стоимости?

Отправьте чертёж или ТЗ — рассчитаем за 2 часа

+7 (499) 350-85-45
Получить КП
Позвонить Получить КП

Подождите! У нас есть предложение

Оставьте заявку и получите расчёт стоимости в течение 2 часов