Конические в плане колонны более эффективны

Во многих случаях использование стальных колонн при строительстве многоэтажных сооружений приводит к неоправданному росту затрат. Специалистами корпорации Star Buildings System   совместно с учёными Висконсинского университета (США) 15 сентября 2017 года были опубликованы результаты исследования, касающегося эффективности использования прочностного ресурса стальных колонн постоянного поперечного сечения.

Колонны должны быть коническими

Коническая конструкция колонны может уменьшить количество используемой стали, снизить общий вес сооружения и сократить итоговые затраты, причём  несколькими способами.

Для проведения исследований исследовательская группа  Star Buildings заказала на металлургическом комбинате листовую строительную сталь различной ширины и толщины, предназначенную для производства арматуры. Из неё были вырезаны пластины определённой конфигурации, в виде двух широких фланцев, которые разделяло широкое поперечное полотно, и трёх более длинных пластин. Поперечное сечение такой колонны представляло собой пространственный треугольник с перпендикулярно размещёнными рёбрами жёсткости.

В обычной I-образной балке полотно имеет постоянную ширину, а фланцы, предназначенные для скрепления отдельных строительных элементов между собой, параллельны, и расположены на одинаковом расстоянии друг от друга по всей длине луча.

Но поскольку эксплуатационные нагрузки на верхнюю часть колонны минимальны, и возрастают равномерно книзу, то нет никаких оснований выполнять колонну постоянного поперечного сечения.

В процессе исследований было учтено, что ширина колонны вверху продиктована габаритными размерами стропильной крыши, которая поддерживается колонной. В ходе испытаний учёные установили, что вращающий момент от возможного неоднородного приложения нагрузок близок к нулю, следовательно, горизонтальный сдвиг отсутствует. Последовательно снижая площадь поперечного сечения верхнего торца колонны, исследователям удалось установить, что безопасная площадь может быть снижена в 2,5 раза, без ущерба для безопасности эксплуатации колонны. 

отправить заявку