Базы колонн

База колонны

Колонна и стена являются вертикально ориентированными несущими элементами, но на этом их сходство заканчивается. Длинная мощная и зачастую очень толстая стена делает туже работу, что и изящная, легкая и стройная колонна. Этот факт знали еще древние египтяне и греки. Греческая ордерная система является многовековым источником вдохновения для сотен поколений зодчих и архитекторов.

Как известно вдохновение древние греки искали в природе, окружавшей их, и пропорции и обрамление колонны, также навеяны природными мотивами.

Любая колонна состоит из трех основных элементов:

• база колонны, то есть ее основа, самая нагруженная часть;
• тело колонны, которое передает нагрузку;
• капитель или как ее называют сейчас оголовок.

Эти три части колонны неизменны уже несколько тысячелетий и отражают суть работы этого элемента. Чтобы принять и передать нагрузку колонне нужна распределительная площадка, расположенная сверху и снизу, а тело колонны может иметь меньшее сечение.

Колонна работает на сжатие, как правило на центральное сжатие, хоть добиться его в реальных условиях невозможно, всегда возникает эксцентриситет.

Колонна более экономична чем стена, она позволяет создать пространство, но не ограничивает его. В зависимости от того как менялись архитектурные стили, мы видим, как менялась и роль колонн. В греческой архитектуре колонны совмещали и несущую, и декоративную функции, позже колонны стали применять как декор, позволяющий разбить лапидарную плоскость стены, сегодня же колонна стала элементом функциональности, она лишена архитектурного обрамления и лишь выполняет свое назначение как конструктивный элемент. В эпоху барокко, рококо, классицизма колонны выносились на фасад, они были одним из главных композиционных приемов. Сегодня же они спрятаны в толще зданий и скрыты перегородками, ограждающими конструкциями.

Виды баз колонн

В металлических колоннах также выделяют три основные части, базу, тело и оголовок.

База колоны работает на передачу нагрузки от одного элемента к другому, от колонны к фундаменту, основанию. В большинстве расчетов мы встречаем жесткое защемление, но это не единственный возможный вариант. При шарнирном сопряжении, колона имеет возможность небольшого поворота относительно фундамента.

По конструкции базы могут быть:

• с траверсой;
• с фрезерованным торцом;
• с центрирующей плитой.

Для небольших расчетных усилий, менее четырех тысяч килоньютонов, используют базы с траверсами, этот элемент позволяет передать нагрузку от стержня на плиту. Между ветвями траверсы могут быть по расчету установлены дополнительные ребра.

При значительных нагрузках применяют фрезерование торца базы, траверсы и ребра при этом не используют. Плита в этом случае имеет значительную толщину. Установка баз с фрезерованным торцом проще, что ускоряет процесс монтажа.

В редких случаях можно встретить шарнирное сопряжение колонны и фундамента. Такие колонны сложно монтировать, поэтому они не так часто применяются. Для фиксации колонны в проектном положении используют анкерные болты, но они применяются только при монтаже. Они прикреплены непосредственно к плите, и за счет гибкости плиты обеспечивается нужная податливость и возможность воздействия случайных моментов. При этом диметров отверстия и диаметр болтов отличаются в полтора-два раза.

Рисунок 1. Виды баз колонн. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Тип базы колонны принимается в зависимости от расчетной схемы и назначения здания. После определяют размеры опорной плиты и ее толщину. Требуемая площадь плиты определяется как отношение расчетной нагрузки в расчетному сопротивлению бетона в фундаменте. При расчете принимается, что плита работает как пластина, она воспринимает давление от ветвей траверсы и ребер и передает нагрузку. Согласно испытаниям и проверкам, давление распределяется неравномерно, регистрируются пики нагрузки в местах передачи нагрузки. Но для упрощения расчета нагрузка принимается равномерно распределенной.