Фахверковая колонна что это такое
Что такое фахверковые колонны (стойки)?
Такие колонны (стойки) устанавливают в торцах пролётов для укрепления стеновых ограждений, для связи горизонтальных конструкций, для противостояния ветровой или динамической нагрузкам, чтобы усилить общую жёсткость постройки.
Фахверковые колонны (стойки)для производственных помещений бывают как железобетонные, так и из профилей проката.
В домах построенных в стиле Фахверк такие колонны (стойки) делают из деревянного бруса.
Фахверковые колонны, устанавливаются на фундаментное основание и бетонируются. Создается жесткая заделка. К элементам перекрытий, такие колонны крепятся шарнирно.
На фото ниже, два варианта расположения фахверковых колонн в торцах:
Также, такие элементы изготавливаются и из дерева, особенно в частном домостроении. В таком строительстве, используется фахверк, который выступает в виде несущего элемента, представляющего собой жесткую плоскость из вертикальных, горизонтальных и наклонных балок.
Пример старого здания с выступающими наружу колоннами фахверков:
Пример промышленного здания с наличием железобетонных факверковых колонн:
Что такое фахверк металлоконструкции – конструктивные особенности и установка
Металлокаркас в качестве несущего каркаса является прочным и устойчивым остовом сооружения. Эта конструкция из линейных элементов называется металлическим фахверком. Каркас из металла бывает полным и неполным. В первом случае он воспринимает собственный вес здания и все действующие нагрузки, а во втором — усиливает основной каркас.
Особенности разновидностей
Неполный металлокаркас делается без колонн у наружных стен, а колонны входят в систему основного каркаса. На полный несущий фахверк из металла воздействует вес стен и ветровые нагрузки от них, а также другие вертикальные и горизонтальные нагрузки. И на несущий, и на вспомогательный металлокаркас крепят дверные и оконные проемы, профлист, сэндвич-панели. Для безопасных работ и эксплуатации здания потребуется профессиональный расчет и монтаж металлического каркаса.
Понятие «фахверк» пришло с немецкого языка, именно в Германии зародилась фахверковая технология строительства каркасников. В переводе на русский fachwerk означает решетчатая конструкция или ферма. Более всего востребован фахверк металлический при строительстве промышленных объектов. Строительные фахверк металлоконструкции считаются самыми прочными, надежными и долговечными.
Конструкция, классификация и преимущества фахверкового каркаса
Конструктивно фахверк из металла состоит из пространственной секции, в основе которой находятся металлические балки, размещенные под углами. У фахверка металлоконструкции делятся на горизонтальные элементы (ригели) и вертикальные (стойки из профилей или прокатного швеллера). Фахверковый каркас классифицируют в зависимости от места расположения следующим образом:
Вот что говорят специалисты по поводу плюсов материала:
Технология каркасной металлоконструкции для жилого дома
Хотя традиционный немецкий фахверк проглядывает с наружной стороны дома в виде контрастных деревянных балок и столбов, металлический каркас предпочитают скрывать в стене. Во-первых, по эстетическим соображениям, а во-вторых, это решает ряд проблем:
Есть также общие факторы, благодаря которым строители предпочитают фахверковые металлоконструкции:
Установка фахверковой конструкции из металла
Сам процесс монтажа начинается с установки стоек. Элементы из профильных труб фиксируют черными болтами. Для упрощения сборки и экономии бюджета на детали устанавливают полиспасты с блоками, а потом с помощью монтажной лестницы соединяют руками. Можно арендовать легкий или самоходный кран для этих целей.
После того как стойки расположены на фундаменте, верхнюю часть опоры закрепляют фасонными листовыми пластинами к связевой ферме, соединяют болтами. Для монтажа металлического фахверка понадобится пара работников.
Когда колонны установлены, переходят к распоркам и ригелям. Из дополнительного оборудования на данном этапе подключают гидроподъемные передвижные подмостки или закрепляют лестницы.
Если стены делаются из асбестоцементных плит или профлистов, приваривают на поперечные балки крючья (кляммеры) из металла. Это ускорит монтаж панелей на металлический фахверк и усилит общее качество сборки.
Не лишним будет напомнить о технике безопасности при монтаже металлического фахверка. Первое и важнейшее правило ТБ — это наличие допуска специалистов к выполнению высотных работ. Также важно обеспечить работников обувью и спецодеждой, касками, страховкой. При работе с кранами понадобится опыт привязывания подъемных строп к тяжелым ригелям и стойкам.
Видео: типы рам металлического каркаса
Фахверк: общее понятие и внешний вид
Знаменитые фахверковые дома являются визитной карточкой европейских городов с развитым средневековым строительством. Выразительная наружность таких домов – вертикальные столбы и наклонные балки из дерева с контрастным заполнением стен – ассоциируются прежде всего с улицами Германии, Австрии, Швейцарии. Вся Европа, от Британии до Польши, возводила фахверковые конструкции с X века, а своего расцвета стиль достиг в XVI-XVIII вв.
В переводе с немецкого Fachwerk означает «решетчатая конструкция», «каркас», «ферма» в контексте строительного конструктивного элемента. Некоторые считают, что существовал инженер Фахверк, который придумал отдельный стиль архитектуры и разработал технологию постройки фахверковых зданий, однако это не так. Название связано только с особой конструкцией строения, при которой основой выступают каркасы из деревянных брусьев толстого сечения, а стены заполнены природными материалами (камнем, кирпичом, глиной, а иногда даже строительным мусором).
Элементы фахверка
Если вас интересует, из чего состоит конструкция фахверкового дома, предлагаем краткий ликбез по основным элементам.
Размеры каркасных элементов
Чтобы рассчитать конструкцию каркаса из массива сосны, необходимо учитывать ряд правил:
Плюсы и минусы фахверковых домов
У стильных и устойчивых фахверков число преимуществ превосходит количество недостатков. Разберем по порядку, какие плюсы присущи домам, построенным по средневековой технологии.
Из минусов фахверков выделим общие, которые сопутствуют всем каркасным постройкам. Во-первых, элементы из дерева теоретически могут загореться, покрыться грибком и плесенью. Практика показывает, что даже с учетом современной обработки древесины опасность сохраняется, а процедуру необходимо периодически повторять. Каркасные дома со своей повышенной герметичностью нуждаются в принудительной вентиляции. Все эти моменты должны быть предусмотрены на стадии проектирования.
Если вас смущает дороговизна возведения каркасного дома по традиционной технологии, можете рассмотреть вариант с декоративной имитацией “под фахверк”, когда на готовую стенную штукатурку накладывают деревянные планки. Также популярны остекленные каркасные фахверки, в основе которых заложены кленовые балки из клееного бруса, а стены заполнены многослойными стеклопакетами. Последний вариант — это не классический фахверк, а, скорее, авангардный домик-шале.
И, наконец, главный недостаток, который является локальным — в нашей стране очень мало специалистов, способных возводить европейские фахверкхаусы по старинным технологиям. В основном, это энтузиасты, по крупицам собирающие информацию на различных языках, систематизирующие знания и закрепляющие их на практике на своем участке. Компании, предоставляющие услуги по возведению фахверковых домов, должны обладать солидным портфолио и многолетним опытом в сфере строительства.
Фахверковые колонны металлические: характеристики и состав
Фахверковые колонны, это то же самое, что и обычные стойки, но они не входят в число несущих основную нагрузку всей конструкции, служащей для перекрывания. Подобные стоечные устройства обычно устанавливаются в торцовых участках пролетов в качестве опорного крепежа стенового ограждения. В виде связующих элементов конструкции горизонтального расположения используются они в качестве устойчивого построения, противостоящего сильным ветрам, и другим динамическим нагрузкам. Необходимы для усиления жесткости сооружения.
Назначение фахверковой колонны
Колонны или фахверковые стойки имеют свое предназначение, в качестве производственного помещения могут иметь несколько направлений, это железобетонные, а также состоящий из профилей. В небольших зданиях в современном Фахверквом стиле подобные колонны изготавливают из деревянных брусков. Предназначаются они для воспринимания нагружения, исходящих от стен. В самой торцевой стороны промеж несущих колонн. Данные колонны размещаются с боковой части всей этой указанной конструкции.
Расстояние между всеми несущими деталями составляет примерно 12 метров, а стеновые железобетонные плиты обычно устанавливаются на расстоянии 6 метров. И именно между данными несущими монтируются фахверковые колонны согласно заранее заполненного проекта. Они же дополнительно скрепляются с несущими компонентами при помощи фахверковой связующих деталей.
Установка и характеристики
Данные колонны при строении в обязательном порядке устанавливаются на фундамент, и после их монтажа бетонируются. И здесь разрабатывается заделка в жестком варианте. К компонентам перекрытий, подобные колонны закрепляются при помощи шарнирного крепежа. При уникальном строительстве при помощи железобетонного построения, колонны используются в качестве тех самых железобетонных материалов, возможно применять качественный металлический материал, в виде двутавровых конструкций, а также швеллеров. При построении объекта из металлоконструкций, применяются только металлические виды фахверковых колонн. Тут же стоит отметить, что связующие между фахверковых колонн могут быть только металлическими.
К тому же подобные конструкции создаются из деревянных конструкций, частенько используются в строительстве загородных домов. В данном же построении, применяется фахверк, выступающий в качестве основного несущего компонента, который представлен в виде жестких плоскостей, изготовленных из вертикальных, наклонных, горизонтальных балок. Такие колонны используются в торцевые стороны стоечных оборудований, в том числе и в продольных стенах одноэтажного промышленного здания, имеющего несущие, возможно и не несущие стеновые конструкции из железобетонных панелей размером 6 или же 12 метров, также используются кирпичные несущие стеновые конструкции. Во внутренней части между панельных стен находится небольшой зазор размеров в 30 мм, относительно к наружной части стоек. Фахверковые стойки высотой от 4.2 и до 18 метров.
Основные характеристики колонн
Верхняя часть подобных колонн находится в небольшом проеме, расположенный промеж торцевых стеновых конструкций, а также пристроенных балок перекрытия, где крепится к очередному пояску балок при помощи установочных, крепежных элементов. Нижняя часть стоек обычно закрепляется к фундаментному построению, при помощи шарнирного крепежа. Именно поэтому в верхней части фундаментного сооружения монтируется только строго по определенным осевым частям и по одному уровню металлический лист из надежной и устойчивой стали.
Установка производится при помощи болтов, а также цементного раствора. Стойка более свободно устанавливается на данный лист, в том числе используя сварочный аппарат приваривается к конструкции дополнительные закладные элементы. Все данные стойки армируются специальными сварными металлоконструкциями, изготовленных при помощи сварных каркасов. Разрабатываются из бетонной смеси модели М 200-М 400.
Состав металлической колонны
Арматура в данном деле является рабочим вариантом, который также изготовлен из горячекатаного стального материала из периодического профильного материала класса А-3. Металлические стойки торцевой колонны исполняются из нескольких сварных двутавров, которые имеют высоту в 0.5 метров, а также ширину полочек от 0.4 и до 0.55 метров. Согласно общим схематическим данным, то именно здесь предусматривается шарнирная опора, находящаяся в нижней части на самом фундаментном построении.
На верхней части установлены в торцах построенний ветровые балки, в том числе фермы. Ветровые конструкции монтируются в самих пролетах, где дополнительно используются мостовые краны в качестве опор, на одном уровне с крановыми путями применяются ремонтные строительные площадки. Ветровые виды ферм монтируются на верхней части в любых бескрановых пролетных участках в виде основных промежуточных опорных сооружений на расстоянии от 10 и до 12 метров по основной высоте построения.
Монтаж колонн:
Отрицательные стороны
Оголовки стоек находятся практически на одном уровне, что и сами оголовки всех основных колонн. Примерно 15 см отделяет их от пояса стропильных ферм. В определенной высоте стропильной конструкции фахверковые стойки могут быть наращенные при помощи сварных двутавров, высота которых составляет около 0.25 метров. Данные недостатки не могут доходить на 0.1 и 0.3 метров, доходящего до подкровельного настильного сооружения. И только в пределах одной высоты парапетов могут продолжиться насаживания из прокатных углов. Полочка углов насадок заносится в вертикальный шов, расположенный промеж парапетных панелей.
Благодаря чему, конструкции, расположенные с торцевой части, могут продолжить высоту основных торцевых стеновых сооружений, и неспособны пересечься с перекрытиями. Верхние части, идущие к любой стропильной ферме при помощи шарнирных креплений, были установлены при помощи изогнутой платины, то есть листового шарнира. Данный шарнир предоставляет возможность выдавать некоторые ветровые нагружения на основание, в дальнейшем устраняет все вертикальные покрывочные сооружения. Нижняя часть находятся на небольшой отметке в 0.150 метров.
Они устанавливаются на двух металлических монтажных прокладках и только после выверки крепятся несколькими анкерным болтиками. Фундаментное строение под данное устройство не устанавливается. Некоторые части данного элемента, имеют двутавровое сечение, разрабатываются и стального материала модели ВС3кп2, ВСт3пс6, которые также имеют коробчатый вид сечения из стального материала модели 09Г2С9.
Колонны фахверков
Колонны применяются в торцевых фахверках и фахверках продольных стен одноэтажных промышленных зданий, имеющих самонесущие или ненесущие стены из панелей 6 или 12 м или кирпичные самонесущие стены.
Внутренняя грань панельных стен располагается с зазором 30 мм по отношению к наружной грани колонн.
Фахверковые колонны высотой 4,2-18 метров.
Фахверковые колонны предназначены для крепления стен; они частично воспринимают массу стен и ветровые нагрузки.
Фахверковые колонны изготовляют железобетонные и стальные.
Привязка колонн торцевого фахверка нулевая, привязка колонн продольного фахверка определяется привязкой основных колонн каркаса.
Железобетонные колонны имеют сечение 300*300 до 400*600 мм; колонны кольцевого сечения имеют диаметр 300 мм.
Колонны могут быть как постоянного сечения, так и переменно сечения.
Верхний конец таких колонн располагается в зазоре между торцевой стеной и пристенной балкой покрытия и крепится к верхнему поясу балки с помощью монтажной детали.
Нижний конец колонн крепится к фундаменту шарнирно.
Для этого поверх фундамента устанавливается строго по осям и по уровню (при помощи анкерных болтов и цементной подливки) стальной лист.
Колонна свободно устанавливается на этот лист и приваривается к нему с помощью своих закладных деталей.
Колонны армируются пространственными сварными каркасами.
Колонны изготавливаются из бетона марок М 200-М 400.
Рабочая арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса А-3.
Стальные колонны торцевого фахверка выполняются из сварных двутавров высотой 0,5 м и с шириной полок от 0,4 до 0,55 м.
Расчётная схема фахверковых колонн предусматривает их шарнирное опирание понизу на фундаменты, а поверху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы.
Ветровые балки устанавливаются в пролётах с опорными мостовыми кранами на уровне крановых путей и дополнительно используются как ремонтные площадки.
Ветровые фермы устанавливаются поверху в бескрановых пролётах и в качестве промежуточных опор реже чем через 10-12 м и по высоте здания.
Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн – на 150 мм ниже пояса стропильной фермы.
В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами высотой сечения 0,25 м.
Эти надставки не доходят на 0,1-0,3 м до подкровельного настила и в пределах высоты парапета продолжаются насадками из прокатных уголков.
Полка уголка-насадки зоводится в вертикальный шов между парапетными панелями.
Таким образом, колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцевых стен и не пересекаются с конструкциями покрытия.
Верхние концы колонн к стропильной ферме шарнирно прикреплены с помощью изогнутых пластин – листовых шарниров.
Листовой шарнир даёт возможность передавать ветровые нагрузки на основной каркас и устраняет вертикальные воздействия покрытия на стойки фахверка.
Схема расположения фахверковых колонн
Колонну устанавливают на две стальные монтажные прокладки и после выверки закрепляют двумя анкерными болтами.
Приколонная стойка фахверка металлическая и она приваривается к колонне. Выполняется из коробчатого сечения.
Фундамент под стойку не устраивается.
Части колонн, имеющие двутавровое сечение, изготовляются из стали марок ВС3кп2, ВСт3пс6; имеющие коробчатое сечение – из стали марок 09Г2С9.
Схема торцевого фахверка 1-1
Схема продольного фахверка 2-2
Шарнирное соединение фахверка с покрытием
Крепление железобетонного фахверка к фундаменту
Крепление стального фахверка к фундаменту