Колонны одноветвевые из прокатного профиля — это вертикальные несущие элементы каркаса зданий, изготовленные из стандартных прокатных двутавров, швеллеров или труб без сварки основного ствола. ГК «СтилКонстракшн» изготавливает одноветвевые колонны из прокатных профилей для каркасных зданий пролётом до 24 м, высотой до 12 м. Производство включает изготовление узлов сопряжения (оголовков, башмаков, консолей), обработку отверстий под болты и антикоррозионную защиту. Завод в Брянске оснащён оборудованием для обработки прокатных профилей длиной до 12 метров.
Типы профилей и технические характеристики
Для изготовления одноветвевых колонн применяются следующие виды прокатных профилей:
| Тип профиля | Типоразмеры | Марка стали | Вес 1 п.м., кг | Расчётная нагрузка, кН | Высота колонны, м | Цена за тонну, руб. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Двутавр широкополочный | 20Ш1–40Ш3 | С345 | 31–137 | 350–1200 | 4–12 | от 82 000 |
| Двутавр нормальный | 20Б1–50Б2 | С345, 09Г2С | 24–116 | 300–1000 | 4–10 | от 78 000 |
| Двутавр колонный | 20К1–40К5 | С345 | 37–155 | 400–1400 | 6–12 | от 85 000 |
| Швеллер (2 шт. короб) | 20П–40П | С345 | 36–96 (пара) | 400–900 | 4–10 | от 75 000 |
| Труба квадратная | 200×200×8 – 400×400×12 | С345, 09Г2С | 59–178 | 600–1600 | 4–12 | от 80 000 |
| Труба круглая | Ø219×8 – Ø530×10 | С345 | 42–161 | 500–1400 | 4–10 | от 78 000 |
Двутавры широкополочные (серия Ш) и колонные (серия К) имеют широкие полки (отношение ширины полки к высоте профиля 0,6–0,8) и применяются для колонн с большими нагрузками и при необходимости удобного крепления балок. Двутавры нормальные (серия Б) используются для лёгких конструкций и фахверковых стоек. Швеллеры в паре (сваренные полками наружу) образуют коробчатое сечение и применяются для средних колонн каркаса. Трубы квадратного и круглого сечения имеют одинаковую жёсткость в обоих направлениях и оптимальны для колонн с центральным сжатием.
Нужен расчёт стоимости? Отправим КП за 2 часа
+7 (499) 350-85-45Производство колонн из прокатных профилей
Технологический процесс изготовления колонн из прокатных профилей включает следующие этапы:
- Проектирование и подбор профилей. Разработка КМ/КМД с расчётом колонн на прочность и устойчивость по СП 16.13330.2017. Подбор профиля из условия гибкости λ ≤ 120–150 (для центрально сжатых колонн) и проверка несущей способности. Для колонн высотой 10+ м выполняется проверка устойчивости из плоскости рамы с учётом закрепления связями.
- Раскрой профилей. Резка двутавров, швеллеров, труб на требуемую длину. Для профилей до 16 мм применяется гильотинная резка или дисковая пила, для толстостенных труб (12+ мм) — плазменная резка. Торцы профилей обрабатываются фрезерованием для обеспечения плотного прилегания к опорным плитам (допуск плоскостности ±0,5 мм).
- Изготовление оголовков. Сварка опорных столиков для балок к верхнему торцу колонны. Столик представляет собой плиту толщиной 12–20 мм с размерами 300×200 или 400×300 мм (в зависимости от сечения балки), приваренную к полкам двутавра. Для колонн из швеллеров оголовок выполняется в виде траверсы из двух пластин, привариваемых к полкам швеллеров изнутри.
- Изготовление башмаков. Сварка опорных плит (башмаков) к нижнему торцу колонны. Башмак состоит из плиты толщиной 20–40 мм с размерами 500×500 – 700×700 мм и 4 анкерных болтов М24–М36, приваренных к плите. Для обеспечения центрирования колонны на плите привариваются 2–4 рёбра жёсткости высотой 150–250 мм, толщиной 10–12 мм. Сварка выполняется полуавтоматами MIG/MAG, катет углового шва — 8–10 мм.
- Изготовление консолей и узлов. Приварка консолей для крепления подкрановых балок (для подкрановых колонн), узлов крепления связей, прогонов, элементов фахверка. Консоли изготавливаются из швеллеров 16–24 или двутавров 20Б1–30Б1 длиной 1–2 м с опорным рёбром в месте сопряжения с колонной.
- Обработка отверстий. Сверление отверстий под болты М16–М30 в полках двутавров, стенках швеллеров, трубах. Отверстия выполняются на радиально-сверлильных станках по разметке с точностью позиционирования ±1 мм. Для колонн с большим количеством отверстий (фахверковые стойки с креплением прогонов через 1,5–2 м) применяются сверлильные станки с ЧПУ.
- Сборка составных колонн. Для колонн из двух швеллеров выполняется сборка в коробчатое сечение на прихватках с шагом 1–1,5 м или на планках (соединительные пластины 100×8 мм с 4 болтами М16 через каждые 2 м). Допустимое отклонение от прямолинейности — не более L/1000 (для колонны 10 м — не более 10 мм).
- Контроль геометрии. Проверка прямолинейности колонн струной или лазерным уровнем, контроль перпендикулярности оголовков и башмаков к оси колонны угольником (допуск ±1°). Измерение координат отверстий штангенциркулем (отклонение от проектных ±2 мм).
- Антикоррозионная защита. Дробеструйная обработка до степени Sa 2½ (для прокатных профилей с заводской окалиной обязательна полная очистка), грунтовка ГФ-021 или ЭП-057 толщиной 60–80 мкм, нанесение финишного слоя эмали ПФ-115 или ХВ-785 толщиной 80–100 мкм. Для объектов с агрессивной средой применяется горячее цинкование.
- Маркировка и упаковка. Нанесение маркировки (номер колонны по КМД, ось установки, отметка низа) несмываемой краской на высоте 1,5 м от низа колонны. Упаковка колонн в пакеты по 6–8 штук с деревянными прокладками между профилями, фиксация стальными бандажами.
Производственная площадка 5000 м² позволяет одновременно обрабатывать до 40 колонн длиной 8–10 м. Срок изготовления комплекта из 24 колонн для здания 18×48 м — 12–15 рабочих дней с учётом закупки профилей, изготовления узлов, контроля и АКЗ.
Применение колонн из прокатных профилей
Основные сферы применения:
- Малоэтажные производственные здания. Каркасы складов, мастерских, производственных цехов пролётом 12–24 м, высотой 6–10 м без кранового оборудования. Типовое здание 18×48 м имеет 24 колонны из двутавров 30Б1 или 35Ш1, высотой 8 м, общий вес колонн — 11–14 тонн.
- Сельскохозяйственные здания. Каркасы коровников, свинарников, птичников, складов сельхозпродукции с шагом колонн 6 м и пролётом 12–18 м. Применяются двутавры 20Б1–30Б1 высотой 6–8 м с лёгким ферменным покрытием.
- Навесы и открытые площадки. Опорные колонны для навесов над технологическим оборудованием, погрузочными площадками, местами хранения техники. Используются трубы квадратного сечения 150×150×6 – 250×250×8 мм высотой 4–6 м с консолями для прогонов.
- Фахверковые стойки. Вертикальные элементы фахверка (торцевых стен, боковых стен между колоннами каркаса) для крепления стеновых прогонов и панелей. Применяются швеллеры 16П–24П высотой 8–12 м с отверстиями под болты прогонов через 1,5–2 м.
- Реконструкция и модернизация. Замена деревянных стоек на стальные колонны из прокатных профилей, усиление существующих конструкций, пристройка дополнительных пролётов к действующим зданиям.
Для подкрановых зданий с грузоподъёмностью до 5 тонн применяются колонны из двутавров 35Ш1–40Ш2 с консолями из швеллера 20П для опирания подкрановых балок. Консоль крепится к колонне на высоте 5–6 м от уровня пола, длина консоли — 1,2–1,5 м. Для кранов 5+ тонн рекомендуется применение сварных колонн из листового проката с коробчатым сечением.
Нужен расчёт стоимости? Отправим КП за 2 часа
+7 (499) 350-85-45Преимущества колонн из прокатных профилей
- Скорость изготовления. Отсутствие необходимости сварки основного ствола сокращает трудоёмкость изготовления на 40–50% по сравнению со сварными колоннами. Срок изготовления комплекта колонн для типового здания — 10–15 рабочих дней вместо 20–25 дней для сварных конструкций.
- Заводское качество профилей. Прокатные двутавры и швеллеры имеют высокую точность геометрических размеров (допуски по ГОСТ 8239-89 и ГОСТ 26020-83), отсутствуют сварочные деформации и остаточные напряжения. Механические свойства стали гарантированы сертификатом металлургического комбината.
- Простота проектирования. Подбор профиля выполняется по таблицам сортамента с известными геометрическими характеристиками (площадь сечения, момент инерции, радиус инерции, момент сопротивления). Не требуется детальный расчёт местной устойчивости элементов (стенки, полки), как для сварных конструкций.
- Удобство монтажа. Колонны из прокатных профилей имеют меньший вес по сравнению со сварными колоннами аналогичной несущей способности (экономия 8–12%), что снижает требования к грузоподъёмности монтажных кранов. Для монтажа колонн весом 500–800 кг достаточно автокрана грузоподъёмностью 16 тонн.
- Экономичность для малых объектов. Для зданий площадью до 1000 м² с небольшими нагрузками (снеговой район III, без крановой нагрузки) применение прокатных профилей дешевле сварных колонн на 15–20% за счёт снижения трудоёмкости и исключения расходов на листовой прокат.
- Возможность быстрой замены. При повреждении колонны из прокатного профиля (коррозия, деформация от аварии) возможна быстрая замена на новый профиль аналогичного сортамента без изменения узлов сопряжения и перерасчёта каркаса.
Завод оснащён линией дробеструйной обработки профилей длиной до 12 м (установка ДСО-300) и окрасочной камерой с автоматическим нанесением ЛКП методом безвоздушного распыления. Применяем технологию контроля прямолинейности прокатных профилей лазерным сканером перед изготовлением (выбраковка профилей с прогибом более L/1000).
Этапы работы над проектом
- Получение исходных данных. Передача заказчиком архитектурно-планировочных решений (габариты здания, шаг колонн, высота), расчётных нагрузок на колонны, требований к подкрановому оборудованию. Согласование типа профиля (двутавр, швеллер, труба) с учётом наличия на складе или сроков поставки от металлобазы (2–5 рабочих дней).
- Разработка КМ/КМД. Проектирование колонн в Tekla Structures с расчётом в SCAD Office. Подбор профиля из условия несущей способности и устойчивости, разработка узлов сопряжения (оголовков, башмаков, консолей). Проверка наличия выбранного профиля на рынке (для редких типоразмеров может потребоваться замена на аналог или применение сварного сечения). Срок проектирования — 5–7 рабочих дней.
- Закупка профилей. Заказ прокатных двутавров, швеллеров, труб у поставщиков (металлобазы Москвы, Брянска, Тулы). Контроль качества при приёмке: проверка сертификатов на соответствие марке стали (С345, 09Г2С), измерение геометрических размеров, визуальный осмотр на наличие трещин, расслоений, глубоких рисок. Срок поставки — 3–7 рабочих дней.
- Изготовление. Раскрой профилей на заданную длину, обработка торцов, изготовление и сварка узлов (оголовков, башмаков, консолей), сверление отверстий. Контроль геометрии колонн (прямолинейность, перпендикулярность узлов). Срок изготовления комплекта — 10–15 рабочих дней.
- Антикоррозионная защита. Дробеструйная очистка профилей (удаление заводской окалины, ржавчины), грунтовка, окраска финишным слоем. Маркировка колонн согласно монтажной схеме. Контроль толщины покрытия толщиномером (не менее 140 мкм для системы C3).
- Упаковка и логистика. Упаковка колонн в транспортные пакеты, погрузка на трейлеры. Доставка на объект автотранспортом. Для колонн длиной до 12 м используются стандартные трейлеры без согласования негабарита. Разгрузка автокраном заказчика или краном-манипулятором.
- Монтаж. Установка колонн на анкерные плиты с выверкой по осям (отклонение не более ±5 мм) и вертикали (отклонение не более 5 мм на 10 м высоты). Временное закрепление расчалками. Монтаж связей и балок, окончательная выверка, затяжка анкерных болтов. Шеф-монтаж — контроль геометрии каркаса, качества болтовых соединений.
- Сдача объекта. Передача исполнительной документации: КМД, паспорта колонн, сертификаты на прокатные профили (с указанием марки стали, плавки, механических свойств), акты скрытых работ, протоколы контроля сварных швов (ВИК оголовков и башмаков). Инструктаж по эксплуатации.
При монтаже колонн из прокатных профилей высотой 8+ м рекомендуется применение монтажных кондукторов (инвентарных подкосов с винтовыми стяжками) для временного закрепления колонн в вертикальном положении до установки связей. Отклонение колонны от вертикали контролируется теодолитом или отвесом на каждом этапе монтажа (после установки, после монтажа связей, после монтажа балок).
Нужен расчёт стоимости? Отправим КП за 2 часа
+7 (499) 350-85-45Часто задаваемые вопросы
Для колонны высотой 8 м с нагрузкой 600 кН при шарнирном закреплении концов (расчётная длина l₀=8 м) подходит двутавр 30Ш1 (вес 1 п.м. 61,9 кг, радиус инерции i_min=7,51 см, площадь сечения A=78,8 см²) из стали С345. Гибкость колонны λ=l₀/i=800/7,51≈106, коэффициент продольного изгиба φ=0,62, несущая способность N=φ×A×Ry=0,62×78,8×31=1515 кН > 600 кН (запас 2,5). Для снижения расхода стали можно применить двутавр 35Б1 (вес 50,9 кг/м, i_min=7,77 см, A=64,9 см²), несущая способность 1247 кН (запас 2,1). Окончательный выбор зависит от условий закрепления колонны связями (при наличии связей в середине высоты расчётная длина уменьшается до 4 м и можно применить более лёгкий профиль).
Прокатные колонны применяются для зданий с мостовыми кранами грузоподъёмностью до 5 тонн и лёгким режимом работы (группа А1–А3, до 100 включений в час). Используются двутавры широкополочные или колонные 35Ш1–40К3 с консолями из швеллера 20П–24П для опирания подкрановых балок. Для кранов грузоподъёмностью 10+ тонн или среднего/тяжёлого режима работы (группы А4–А7) прокатные колонны не рекомендуются из-за повышенных динамических нагрузок и необходимости большого сечения. В этом случае применяются сварные колонны коробчатого сечения 500×400 или 600×500 мм с толщиной стенки 12–16 мм, обеспечивающие большую жёсткость и устойчивость к вибрациям.
Колонны из двух швеллеров, установленных полками наружу (коробчатое сечение), соединяются несколькими способами: 1) Сваркой планками — соединительные пластины 100×8 мм длиной 300–400 мм привариваются к стенкам швеллеров с двух сторон через каждые 2–2,5 м (катет шва 6 мм). 2) Болтовым соединением — планки крепятся на 4–6 болтах М16 класса 5.8 с шагом планок 2–3 м. 3) Прихватками — точечная сварка стенок швеллеров между собой через 1,5–2 м (длина прихватки 100 мм, катет 6 мм). Для колонн с большими нагрузками или высотой 10+ м рекомендуется сварка планками или болтовое соединение для обеспечения совместной работы швеллеров. Для лёгких конструкций (фахверк, навесы) достаточно прихваток.
Максимальная высота колонн из прокатных профилей ограничена условиями устойчивости и длиной прокатных профилей. Стандартная длина двутавров и швеллеров — 12 м (по ГОСТ мерная длина 4–12 м, под заказ до 18 м). Для колонн высотой 12+ м требуются тяжёлые профили (40Ш3, 50Б2) с весом 100–140 кг/м, что увеличивает стоимость и усложняет монтаж. Практический предел применения прокатных колонн — 12 м при нагрузках до 1200 кН. Для более высоких зданий (15–18 м) применяются составные колонны из 2 ярусов на фланцах или сварные колонны из листового проката, позволяющие оптимизировать сечение по высоте (переменное сечение с утонением в верхней части).
Стоимость изготовления колонн из прокатных профилей на 10–15% ниже, чем сварных колонн аналогичной несущей способности, для зданий площадью до 1000 м² и высотой до 10 м. Экономия достигается за счёт снижения трудоёмкости (отсутствие сварки основного ствола, правки деформаций) и расходов на листовой прокат. Для крупных объектов (площадь 2000+ м², высота 12+ м, нагрузки 1500+ кН) сварные колонны становятся выгоднее на 15–25% за счёт оптимизации сечения (точный подбор толщин элементов без запаса), применения переменного сечения по высоте, большей несущей способности при меньшем весе. Например, для здания 24×60 м, высота колонн 10 м, нагрузка 1000 кН: прокатные колонны (35Ш1, 24 шт.) — 12,3 т × 82 000 руб. = 1,01 млн руб.; сварные колонны (коробчатое 400×400×10, 24 шт.) — 11,5 т × 92 000 руб. = 1,06 млн руб. (разница 5%).
Для заказа колонн из прокатных профилей обращайтесь по телефону +7 (499) 350-85-45 или отправьте запрос на sale@gk-sc.ru с указанием габаритов здания, высоты колонн и нагрузок. Подготовим подбор профилей и коммерческое предложение за 2 часа. Выполняем проектирование КМ/КМД, изготовление по чертежам, поставку с комплектом крепежа. Обеспечиваем монтаж и шеф-монтаж для контроля качества. Также изготавливаем сварные колонны из листа, балки и другие элементы каркасов.
Нужен расчёт стоимости?
Отправьте чертёж или ТЗ — подготовим КП за 2 часа