Два типа стальных колонн
При расчёте металлической колонны первый вопрос — какое сечение применить: сплошное или сквозное. От этого зависит расход металла, трудоёмкость изготовления и цена. Сплошная колонна — это прокатный или сварной двутавр. Сквозная — две (или более) ветви, соединённые решёткой из уголков либо планками. Оба типа решают одну задачу — работают на сжатие, — но эффективны в разных условиях.
Как работает колонна и что такое расчётная длина
Колонна теряет несущую способность не от раздавливания, а от потери устойчивости — продольного изгиба. Ключевой параметр расчёта металлической колонны — гибкость, которая зависит от расчётной длины и радиуса инерции сечения. Расчётные длины металлических колонн зависят от способа закрепления концов: защемлённая снизу и свободная сверху колонна имеет расчётную длину 2H, а шарнирно закреплённая с двух концов — 1H.
Чем больше радиус инерции сечения (то есть чем «шире разнесён» металл от центра), тем меньше гибкость и тем выше устойчивость. Именно здесь сквозное сечение получает преимущество.
Сплошные колонны (двутавр)
Сплошная колонна — двутавр серии К (колонный) по ГОСТ Р 57837-2017, у которого ширина полки близка к высоте сечения, что даёт примерно равную устойчивость по обеим осям.
Плюсы:
- Минимум сварки — готовый прокатный профиль с базой и оголовком.
- Быстрое изготовление и низкая трудоёмкость.
- Компактное сечение, удобно в стеснённых условиях.
- Простой монтаж и узлы.
Минусы:
- Невыгодна при больших высотах и нагрузках — масса растёт быстрее несущей способности.
- Ограничена сортаментом (макс. ~40К).
Сквозные колонны (решётчатые)
Сквозная колонна — две ветви из швеллеров (ГОСТ 8240-97) или двутавров, соединённые решёткой. Раздвигая ветви, инженер увеличивает радиус инерции без добавления металла.
Плюсы:
- При равной массе — выше устойчивость и несущая способность.
- Экономия металла на высоких колоннах (от 10–18 %).
- Идеальна для колонн с консолью под подкрановую балку.
- Возможность перекрыть большие высоты (до 18 м и выше).
Минусы:
- Больше сварки и сборочных операций — дороже изготовление.
- Сложнее узлы и монтаж (раздельные базы, выверка ветвей).
- Требует расчёта решётки и проверки ветвей между узлами.
Сравнительная таблица
| Критерий |
Сплошная (двутавр К) |
Сквозная (решётчатая) |
| Нагрузка |
до 250–300 т |
свыше 250 т, без верхнего предела |
| Высота |
до 8–10 м |
9–18 м и выше |
| Расход металла |
выше на высоких |
ниже на высоких |
| Трудоёмкость изготовления |
низкая |
высокая |
| Цена за тонну |
от 75 000 ₽ |
от 95 000 ₽ |
| Под кран с консолью |
ограниченно |
оптимально |
| Сроки изготовления |
короче |
длиннее |
Как выбрать
- Многоэтажные здания, лёгкие и средние нагрузки, высота этажа → сплошная колонна из двутавра К. Дешевле и быстрее.
- Одноэтажные цеха с краном, высота 10–18 м, тяжёлые нагрузки → сквозная колонна с консолью. Экономит металл и оптимальна под подкрановую балку.
- Промежуточный случай → широкополочный двутавр серии Ш как компромисс между Б и К.
Окончательный выбор делается расчётом: инженер сравнивает оба варианта по массе и стоимости для конкретных нагрузок и высоты. ГК «Тантал» выполняет расчёт металлических колонн обоих типов и изготавливает оптимальный вариант под объект. Подробнее — Балки и колонны стальные.
