Опорные столики, обрамление колонн

Опорные столики и обрамление колонн — элементы узлов крепления балок, ферм, прогонов к колоннам каркаса здания. ГК «СтилКонстракшн» с 2020 года проектирует и изготавливает опорные столики для промышленных зданий, складов, ангаров и спортивных сооружений. Завод в Брянске площадью 5000 м² оснащён плазменной резкой для раскроя пластин толщиной до 50 мм и сварочным оборудованием для сборки узлов с контролем качества швов. Команда из 14 специалистов выполнила 65+ объектов, изготовив опорные столики для нагрузок от 5 до 100 тонн на узел.

Типы опорных элементов

Опорные столики и обрамление колонн изготавливаются по нескольким конструктивным схемам:

• Односторонние опорные столики — пластина толщиной 12–30 мм, приваренная к одной стороне колонны для опирания балки или фермы с одного направления. Длина столика 300–800 мм, вылет 100–300 мм. Усиливаются рёбрами жёсткости (косынками) из листа 8–16 мм. Применяются при нагрузке 5–30 т, для опирания балок пролётом 6–12 м.
• Двусторонние опорные столики — пластины, приваренные с двух противоположных сторон колонны для опирания балок с двух направлений (например, крайние колонны здания с балками вдоль и поперёк). Толщина пластин 16–40 мм, усиление рёбрами с двух сторон. Применяются при нагрузке 20–60 т.
• Обрамление колонн — замкнутый контур из четырёх пластин (или П-образный профиль), охватывающий колонну по периметру. Применяется для средних колонн здания, на которые опираются балки или фермы с четырёх направлений. Обрамление распределяет нагрузку по всему сечению колонны, предотвращает локальное смятие стенки. Толщина пластин 20–50 мм, нагрузка 40–100 т.
• Консольные опорные столики — пластины с вылетом 300–800 мм для опирания балок, смещённых относительно оси колонны (например, при разных высотах покрытий соседних пролётов). Усиливаются треугольными косынками или раскосами из уголков. Применяются при нагрузке 10–40 т.

Тип элемента	Нагрузка, т	Толщина, мм	Масса, кг	Цена, руб/шт
Односторонний столик	5–30	12–25	8–35	от 2 200
Двусторонний столик	20–60	16–40	25–80	от 5 800
Обрамление колонны	40–100	20–50	60–180	от 12 500
Консольный столик	10–40	16–35	20–90	от 4 800

Технология изготовления

Производство опорных столиков и обрамлений колонн включает:

1. Раскрой металла — опорные пластины, рёбра жёсткости, косынки вырезаем из листового проката С345 или С375 толщиной 12–50 мм на станке плазменной резки с ЧПУ. Точность реза ±1 мм. Для узлов с нагрузкой более 50 т применяем сталь С345 (предел текучести Ry = 335 МПа), что позволяет снизить толщину пластин на 20–25% по сравнению со сталью С245.
2. Обработка отверстий — отверстия под болты М20–М48 (для крепления балок к опорным столикам) сверлим на радиально-сверлильном станке или координатно-расточном станке с ЧПУ. Допуск расположения отверстий ±0,5 мм. Для шарнирного опирания балок применяем овальные отверстия (длина на 8–12 мм больше диаметра болта) для компенсации температурных деформаций.
3. Сборка узла — опорную пластину прикладываем к колонне (или к макету колонны), фиксируем прихватками. Рёбра жёсткости устанавливаем с двух сторон пластины под углом 45–60° к вертикали. Для обрамлений колонн собираем замкнутый контур из четырёх пластин с зазором 2–3 мм между пластиной и стенкой колонны (для сварного шва).
4. Сварка — опорную пластину привариваем к колонне угловыми швами с двух сторон. Катет шва: 8 мм для пластин толщиной 12–20 мм, 10–12 мм для пластин толщиной 25–50 мм. Рёбра жёсткости привариваем к пластине и колонне катетом 6–10 мм. Сварщики с аттестацией НАКС. Контроль: ВИК 100%, УЗК ответственных швов (узлы с нагрузкой более 50 т).
5. Контроль геометрии — проверяем горизонтальность верхней плоскости опорного столика (отклонение не более ±1 мм на длине 500 мм), расстояние от опорного столика до низа колонны (отклонение ±2 мм от проектной отметки), перпендикулярность столика к оси колонны (отклонение не более 1 мм на длине 300 мм).
6. Антикоррозионная защита — дробеструйная обработка до степени Sa 2½, грунтовка ГФ-021 (60 мкм), эмаль ПФ-115 (100 мкм). Верхняя плоскость опорного столика (зона опирания балки) окрашивается грунтом без эмали для обеспечения плотного контакта металла.

Области применения

Опорные столики и обрамление колонн применяются во всех типах каркасных зданий:

• Промышленные здания — опорные столики для крепления балок покрытия пролётом 12–24 м к колоннам высотой 6–18 м. Нагрузка на столик 20–60 т (вертикальная реакция балки + снеговая нагрузка + вес кровли). Опорные столики устанавливаются на высоте 8–15 м, монтаж выполняется автокраном с площадки или люльки.
• Склады и ангары — опорные столики для ферм пролётом 18–36 м. Нагрузка на столик 15–40 т. Для ферм с большим опорным моментом (жёсткое защемление) применяем обрамление колонн, распределяющее момент по всему сечению колонны.
• Крановые здания — двусторонние опорные столики для крепления подкрановых балок и балок покрытия к одной колонне на разных высотах. Нижний столик (подкрановая балка) на высоте 6–12 м, верхний столик (балка покрытия) на высоте 9–15 м. Нагрузка на нижний столик 30–80 т (включая вес крана и груза), на верхний — 20–50 т.
• Многоэтажные каркасы — обрамление колонн для опирания балок перекрытий с четырёх направлений. Нагрузка на обрамление 50–100 т (вес перекрытий, временная нагрузка, вес оборудования). Обрамление устанавливается на каждом этаже (шаг по высоте 4–6 м).

Для складского комплекса в Воронеже (2024 год) мы изготовили 96 опорных столиков для балок покрытия пролётом 18 м. Нагрузка на столик — 32 т. Столики из пластины 400×300×25 мм с четырьмя рёбрами жёсткости из листа 12 мм. Столики приварены к колоннам из двутавра 40Б1 на высоте 12 м. После монтажа балок и приложения нагрузки осадка опорных узлов не превысила 1 мм, что подтвердило правильность расчёта. Подробности — в портфолио.

Расчёт опорных столиков

При расчёте опорных элементов выполняем проверки согласно СП 16.13330.2017:

• Несущая способность опорной пластины — пластина работает на изгиб от реакции балки, распределённой по площади опирания. Максимальный момент в пластине M = R·a²/2 (где R — реакция балки, a — вылет пластины от лица колонны). Толщина пластины подбирается из условия M/Wx ≤ Ry. Для реакции 30 т и вылета 200 мм момент M = 30·0,2²/2 = 0,6 т·м. Требуемая толщина пластины при ширине 400 мм составляет 22 мм.
• Прочность сварных швов — швы, соединяющие пластину с колонной, проверяются на срез от вертикальной реакции и на отрыв от момента (при наличии горизонтальной нагрузки). Длина швов L = 2·(длина пластины + вылет пластины). Катет шва kf подбирается из условия R / (L·kf·βf·Rwf) ≤ 1, где βf = 0,9 — коэффициент проплавления, Rwf = 180 МПа — расчётное сопротивление шва.
• Местная прочность стенки колонны — стенка колонны под опорным столиком проверяется на смятие и выпучивание. Местные напряжения σлок = R / (bстенки·tстенки) не должны превышать 1,5·Ry. При превышении устанавливаем рёбра жёсткости внутри колонны (диафрагмы) или утолщаем стенку колонны в зоне опирания на длине 400–800 мм.
• Устойчивость рёбер жёсткости — рёбра (косынки) проверяются на сжатие как стержни с гибкостью λ = L₀/i (где L₀ — расчётная длина рёбра, i — радиус инерции сечения рёбра). Гибкость не должна превышать 120 для основных рёбер и 150 для вспомогательных.

Часто задаваемые вопросы

Для заказа опорных столиков и обрамления колонн или консультации по расчёту свяжитесь с нами по телефону +7 (499) 350-85-45 или email sale@gk-sc.ru. Наши инженеры выполнят расчёт опорных элементов под вашу нагрузку, разработают чертежи узлов и подготовят коммерческое предложение. ГК «СтилКонстракшн» — производство металлоконструкций с точностью и надёжностью узлов.