Помогите с выбором швеллеров для колон здания

Здравствуйте, товарищи строители. Нужна помощь в выборе размера швеллера для колон.
Колонны будут служить опорой шатровых плит покрытия (П-эшек) и стеновых панелей из керамзитобетона. Колоны будут приварены к закладным в фундаменте.
Фундамент размером 6х12 представляет собой два яруса- нижний ярус (подземный) состоит из железобетонных тумб-подколонников размером 80х80х80см, сетка из арматуры 12-ой, 6 выпусков верх ей же на второй ярус. Таких тумб 10 шт. между ними просто залито бетоном без армирования.
Второй ярус: на тумбах вылиты в опалубку меньшие тумбы (между собой верхние и нижние тумбы связанны выпусками из нижнего яруса) в опалубку закладывал четыре куска арматуры-закладные для последующего сварного армопояса и сверху вставлял квадратную рамку (закладная под колонну) из 100-го уголка с 5-ю ножками-крючками. Далее верхние тумбы свариваются между собой четыремя нитками арматуры и заливаются перемычки бетоном. Получается армолента с квадратными выступами внутри под колонны. Знаю что варить арматуру не желательно, но зато она получилась преднатянутой. Бетона в фундаменте около 30-ти кубов.
Вопрос: из чего сделать колонны? Сразу планировал их лить из ж/б, но это вышло бы долго, т. к. лью сам мешалкой, а тут еще и 3 метра высота нужна. Решено было ставить колонны из швеллера. Изготовление закладных рамок было под пару 20-тых швеллеров сваренных между собой пластинами на неком расстоянии друг от друга.
А вот теперь думаю- не дурак ли я, меня убеждали что для моих целей с головой хватит 16-го сваренного просто в короб.
Повторюсь: на колонны будут положены шатровые плиты 6х3 и приварены, также сбоку станут стеновые панели 6х1 до высоты 3 метра, основная масса от стеновых ляжет на ленту фундамента. колонны между собой планирую не связывать, т. к. думаю что достаточно будет того что они обварятся со всеми плитами.
Можете кидать помидоры, но аргументированно. И все таки помогите советом...

 

...на данный момент 35 просмотров и не одной мысли в слух. Неужели с такими постройками никто не сталкивался?..

 

Перечитал несколько раз
мысли путаются
шарада офигенная
Завис на том как в здании 6х12 могут распологаться 10 колон

 

Сам в шоке ,особенно после их установки. Поставил все таки из 20-го швеллера- теперь все это дело напоминает маленькую букашку с офигенно большими мускулами)

 

Вы расчеты делали или "на глаз"? Какой толщины пластина под колонной и почему?

 

Под колонной рамка из 100-го уголка с пятью ножками-крючками,она есть на фото, там где опалубка (лежит возле оражевой трубы). Примерный расчет фундамента делал следующим образом- несущая способность грунта (глины) 2 кг/кв.см, у меня, в подземной части ширина фундамента 40 см, длинна примерно 36м, итого получаем- 144 тыс. кв. см, а значит грунт под фундаментом вынесет 288 тонн веса. Плюс еще тумбы, которые выступают внутрь, а это 22,4 тыс. кв. см= 44,8 тонн.(несущей способности). Можно отнять из расчета фундамент под воротами, а это минус 48т несущей способности
Считаем вес фундамента- там около 30-ти кубов бетона, то если верить найденной таблице- его вес 60 т.
Стеновые плиты из керамзитобетона весят 36т, Колонны из 20-го швеллера весят 1,1т + еще на них перемычки, ну пусть с большим нахлестом на 200 кг. На колонны ложу шатровые плиты 6х3 их вес 3-4т, итого еще, пусть, 16т.
Теперь подбиваем 60т + 36т + 1,1т + 0,2т + 16т = 113,3т. веса.
Получается что грунт под фундаментом вынесет вес более чем в два раза больше нагруженного на него (без учета несущей способности половинок тумб)...

...но, есть очень большое "НО"- 2 кг/кв.см- это если глина сырая, а у меня она сухая была, насколько я помню нагрузка на сухую глину достигает 6 кг/кв.см. А это уже в 3! раза больше рассчитанного.
Вроде все правильно, если ошибаюсь- ткните носом- не обижусь.

По колоннам- несущая способность металла- не помню, но много), несущая способность бетона под колоннами, даже если прикинуть не полностью рассеянную передачу нагрузки уголком (рамкой) от колонны к бетону, ну предположим уголок рассеивает нагрузку до ширины 2 см по периметру швеллера, прикинем- швеллер 20 см + 2 две боковушки по 7см, швеллера два, получаем 68 погонных см, умножаем на 2см= 136 кв. см. Цемента в бетон я сыпал 300кг на куб марки 400, т. е. марка бетона должна быть примерно 200. Теперь умножаем 136 кв. см на 200 кг (несущая бетона)= 27,2 тонны. Для подстраховки делим на 2, получаем 13,6тонн можно ложить на одну колонну. Под колонной армированная тумба с размерами внизу 80х80 см, а это 12,8тонн несущей способности грунта.
Плита весит 4т (с нахлестом)- получается что только на одну колонну можно положить 3-4 шатровых плиты.

Поверх такой постройки хочу в будущем сделать мансардный этаж, ну может выложу метра полтора стены из газоблока и на них двухскатная крыша...

Как-то так. Буду очень благодарен за комментарии- ведь писать старался...

 

Связи по колоннам как планируете делать? Высота и габарит сварного сечения какие у стоек?

 

Связывать планировал шатровыми плитами- положил, обварил. Плюс стеновые плиты приварятся к колонам, думаю этого хватит. Стеновые- керамзитобетон, шириной под 30 см, т. е. они и сами по себе будут стоять на фундаменте, а приварив увеличиваю прочность всего строения.
Потом, после монтажа, к передним колоннам приварю профтрубу 100х100 (рамка под ворота) и от первых ко вторым приварятся профтуба 80х40 и 40х40, они будут служить рельсами для верхних роликов ворот (ворота хочу подъемно-поворотные).
Колонны изготовлены из 20-го швеллера, размер 200х300мм, длинна по 3 метра (вобщем я не варил, такими и купил). По чистой случайности стали впритык на рамки-закладные...

 

Для начала, два 20-ых швеллера в сечении 46,7см2, что не плохо, т. к. если брать расчетное сопротивление на сжатие у стали С235 - Ry=2350кгс/см2, с коэффициентом условий работы 0,95, то получим несущую способность колонны 104257кг, при расчете на осевое сжатие. Реальная схема работы конструкции будет отличаться, но все таки запас по несущей способности у вас есть.
Касаемо, устойчивости колонны, извиняюсь но, не имею свободного времени вспоминать и разбирать теорию, да и не хватает вводных данных по реальным постоянным и временным нагрузкам. По моему мнению высота 3м, не критична для такого сечения.
Теперь о том, что вызывает у меня сомнения - это вопрос обеспечения пространственной жесткости сооружения, в целом. Для этого необходимо сделать связи, либо проектировать узлы сопряжения плит перекрытия и каркаса, а также узел опирания колонны на закладную деталь, с учетом требований геометрической неизменяемости. Думаю первое сделать проще.

У промышленных зданий также навешивают стеновые панели, но все равно связевые блоки жесткости делают.
Думаю, что в вашей ситуации делал бы подобие такого, из 100-го уголка.

 

Спасибо за научную теорию- очень полезно.
После того как я спросил у одного человека хватит ли мне трубы 120мм диаметром, он ответил- хватит, но смотря в какой конструкции- давай денег (не малых)- МЫ тебе рассчитаем, на что я сказал ему спасибо и добавил что мне дешевле будет купить 20-й швеллер, значит не промазал.
По связям смущают те которые в середине, поперек гаража, он шириной 6 метров, будет двое ворот, т. е. в ширину должны вмещатся две машины, все бы ничего, но это два буса, Вот и получается что эти связи очень сильно будут мешать.
Как быть? А если в будущем сделать стропила из профтрубы?- свяжет?

 

Мне кажется, эту связь можно приварить не у самого пола, а скажем, на метр выше или даже на два- машина пройдет (если это только не автобус). Ну или стопильная система по краям и в центре.

 

Озадачили вы меня вобщем...
А как же такие коробки стоят в пол шлакоблока?- я то думал моя конструкция будет лучше, а тут- на тебе.
Вот вам несколько картинок- вчера был тяжелый день, но мы осилили.






Плиты правда щербатые местами, да и закладные на них почему-то только вверху.
Хочу их пробуривать возле колон и кусками арматуры приваривать к колоннам- снаружи арматура с пятаками наваренными, а внутри к колонне. Можно только посредине плиты делать, т. е. две такие арматуры на плиту, а можно и по четырем углам. Таким образом плита сама будет выступать в роли связи, но только правда на сжатие. Как думаете-решится проблема со связями?- ну хотя бы с задними и боковыми (по рисунку Стекольщика)

 

Впечатляет... Стоунхендж отдыхает!) Все же связями не пренебрегайте, если что пойдет не так (например, от ветровых нагрузок, температурные перепады день-ночь, грунт просядет, да мало ли еще что), арматура будет выкрашивать бетон, и через десяток лет это выкрашивание может стать заметным... Затраты относительно небольшие, но ведь для себя же строите!

 

Да это я его строил, оттуда плиты и привезли, остались после древней обсерватории. Заметен почерк строительства, не так ли?

 

А по существу- что если поперечную жесткость сделать вот так и именно на третьих (средних) колоннах



Так для меня более приемлемо, объясню почему- в правом дальнем углу когда-нибудь станет санузел и душевая, чуть левее верстак, между четвертой и третьей колонной хочу лестницу на второй этаж, т. е. все равно после правой-длинной связи не будет места для машины, а вот перед ней как раз 6 метров под авто, хоть легковое, хоть небольшой бус. А вот слева у меня яма смотровая (на фото плохо видно), а это значит что тут мне надо пространство под передвижение и поддомкрачивание авто при ремонте.
Как считаете, сгодится такая связь?
P. S. Можно еще саму лестницу организовать из металла и завязать все в одну кучу...