Бағана — бұл құрылыс нысандарында тірек қызметін атқаратын тік құрылымдық элемент. Ол арқалықтар, жабындар немесе шатыр жүйелері сияқты басқа конструкция бөліктері үшін тірек қызметін атқарады. Бағананың негізгі міндеті — тік түсетін жүктемелерді қабылдап, оларды іргетасқа немесе ғимараттың төменгі элементтеріне жеткізу. Архитектуралық және конструкциялық контекстке байланысты бағаналар кейде колонна, діңгек немесе пилон деп те аталады.

Құрылыс саласында "бағана" термині көбінесе қолданбалы, практикалық мағынада қолданылады, әсіресе монтаж кезеңінде немесе қаңқалы жүйелерді жобалау барысында. Мұнда ол жай ғана элемент емес, қысымға түсетін жағдайда жұмыс істеуге есептелген қаңқаның функционалды бөлігі ретінде қарастырылады. Архитектурада бағана декоративтік немесе қасбеттің эстетикалық тұрғыдан маңызды бөлігі болуы мүмкін, ал инженерлік жүйелерде ол ең алдымен механикалық жүктемені көтеру қызметін атқарады.

Бағананың мақсаты мен атқаратын қызметтері

Бағананың негізгі қызметі — жүктемелерді қабылдау. Ол негізінен қысу күшіне жұмыс істейді — бұл қысым ось бойымен (осьтік) немесе осьтен ауытқыған (сыртқы) түрде әсер етуі мүмкін. Яғни, жүктеме элементтің осі бойымен тура берілуі де, орталықтан ығысқан жағдайда майыстыру моментін туындатуы да мүмкін. Бұл жайтты көпқабатты ғимараттарды, өнеркәсіптік құрылыстарды, көпірлер мен басқа да ірі инженерлік нысандарды жобалау кезінде ерекше ескеру қажет.

Тік жүктемелерді қабылдаудан бөлек, бағаналар мыналарды орындай алады:

  • Құрылымның кеңістіктік тұрақтылығын қамтамасыз етуге қатысу;

  • Қаңқаның қаттылығын қамтамасыз ету;

  • Прогрессивті құлаудың алдын алу жүйесінің элементі болу;

  • Ғимараттың әртүрлі деңгейлері арасындағы жүктемелерді бөлуге қатысу;

  • Архитектурада декоративтік элемент рөлін атқару (колонналар немесе діңгектер жағдайында).

Ғимарат түрі мен оның құрылымдық сызбасына байланысты бағаналар уақытша немесе тұрақты болуы мүмкін. Уақытша бағаналар, мысалы, қалыптарды орнату немесе уақытша құрылыс құрылымдарын (ормандарды) тұрғызу кезінде қолданылады, ал тұрақты бағаналар ғимараттың негізгі тірек қаңқасының құрамына кіреді.

Бағаналарды әртүрлі белгілер бойынша жіктеу

Жасалу материалына қарай

  1. Ағаш бағаналар
    Ағаш бағаналар көбінесе азқабатты құрылыс саласында, әсіресе жеке үйлер мен коттедждерде қолданылады. Олар канадалық немесе фин технологиясы бойынша салынған қаңқалы үйлерде кең таралған. Мұндай бағаналарға қойылатын негізгі талаптар — беріктік, ылғалға және биологиялық әсерлерге төзімділік, сондай-ақ деформацияға тұрақтылық.

  2. Металл бағаналар
    Металл бағаналар өнеркәсіптік құрылыс саласында, ангарлар, қоймалар, сауда орталықтары сияқты нысандарды салу кезінде қолданылады. Әдетте олар швеллер, двутавр, құбыр немесе бұрыштық болат сияқты болат профильдерден жасалады. Артықшылығы — жоғары жүк көтергіштік қабілеті мен ұзақ қызмет ету мерзімі, бірақ оларды коррозиядан қорғау қажет.

  3. Темірбетон бағаналар
    Темірбетон бағаналар көпқабатты тұрғын үйлерде, әкімшілік ғимараттарда, сауда орталықтарында — азаматтық және өнеркәсіптік құрылыста ең жиі қолданылатын түрі болып табылады. Олар монолитті немесе құрастырмалы болуы мүмкін. Қысым күшіне жақсы жұмыс істейді және көбінесе ғимараттардың колонналық жүйелерінде пайдаланылады.

  4. Тастан және кірпіштен қаланған діңгектер (бағаналар)
    Тас және кірпіш бағаналар дәстүрлі немесе декоративтік құрылыс саласында, мысалы, коттедждерде немесе шағын сәулеттік формаларда қолданылады. Олар отқа төзімділігімен ерекшеленеді, алайда сенімді іргетасты және қалаудың сапасын қатаң бақылауды қажет етеді.

Кескін пішініне қарай

  • Дөңгелек қима — металл және темірбетон бағаналарға тән;

  • Тікбұрышты немесе шаршы қима — көбінесе монолитті және қаңқалы құрылыста қолданылады;

  • Стандартты емес қималар (мысалы, Т-тәрізді немесе двутаврлы) — арнайы құрылымдық шешімдерде қолданылады.

Мақсатына қарай

  • Тірек бағаналар — жүктемені қабылдап, оны төменгі құрылымдарға беретін негізгі конструкциялық элемент;

  • Көмекші (уақытша) бағаналар — монтаж кезінде, құрылыс ормандарында, қалып жүйелерінде қолданылады;

  • Декоративтік бағаналар — көрнекі, сәулеттік функция атқарады, кейде тірек конструкцияларын имитациялауы мүмкін.

Қазақстандағы құрылыс тәжірибесінде бағаналар

Қазақстанның климаттық және сейсмикалық ерекшеліктері құрылыс саласындағы бағаналарды жобалау мен пайдалануға тікелей әсер етеді. Мысалы, Алматы мен Шымкент сияқты оңтүстік және оңтүстік-шығыс өңірлерде сейсмикалық белсенділік жоғары. Бұл жағдайларда бағаналар көлденең жүктемелер мен дірілдерге төзімді болуы тиіс, сондықтан олар көбінесе қатаң рамалар мен сейсмикалық белдеулер құрамында жұмыс істейді.

Солтүстік және Орталық Қазақстанда (Нұр-Сұлтан, Павлодар, Қостанай) қатал климат пен төмен температура басым болғандықтан, бағаналардың материалдарының аязға төзімділігі мен маусымдық деформацияларға қарсы тұру қабілеті ерекше маңызды. Мұнда көбінесе аязға төзімділікті арттыратын қоспалар қосылған темірбетон бағаналар кеңінен қолданылады.

Сонымен қатар, Қазақстан Республикасының құрылыс нормалары (ҚР ҚН) тірек конструкцияларын, соның ішінде бағаналарды, қар мен жел жүктемелеріне және ғимараттарды пайдалану жағдайларына (мысалы, өндірістік, тұрғын, әкімшілік нысандар) байланысты есептеуге міндетті талаптарды көздейді.

Бағаналардың конструкциялық ерекшеліктері мен есептелуі

Бағаналарды жобалау кезінде келесі бірқатар параметрлер ескеріледі:

  • бағананың ұзындығы;

  • қимасының ауданы мен пішіні;

  • жүктеме түрі (тұрақты, уақытша, қозғалмалы);

  • құрылымның басқа элементтеріне бекітілу тәсілі (бекіту, шарнир, тірек);

  • пішінін жоғалтуға төзімділік (бағананың орнықтылығын жоғалтуға қарсы тұру қабілеті — есептеудегі негізгі шарттардың бірі).

Бағананы есептеудегі қателіктер, әсіресе сыртқы қысым немесе айтарлықтай майыстыру моменттері болған жағдайда, құрылымның жергілікті құлауына әкелуі мүмкін. Мұндай жағдайларда күшейтілген бағаналарды қолдану немесе қосымша қаттылық элементтерін орнату қажет.

Қазіргі заманғы құрылыс бағдарламалары мен есептеу кешендері (мысалы, LIRA-SAPR, SCAD, Tekla) бағаналардың басқа қаңқа элементтерімен өзара әрекеттесуін және бүкіл құрылымның динамикалық мінез-құлқын ескере отырып, олардың жұмысын жоғары дәлдікпен модельдеуге мүмкіндік береді.

Бағаналарды әртүрлі құрылыс жүйелерінде қолдану

  1. Қаңқалы құрылыс
    Темірбетон және болат қаңқаларда бағаналар (колонналар) — жабындар мен төбе конструкцияларын ұстап тұратын негізгі элементтер. Олардың орналасуы ғимараттың жоспарлау шешіміне және ішкі қабырғалардың орнатылу мүмкіндігіне тікелей әсер етеді.

  2. Монолитті құрылыс
    Монолитті ғимараттарда бағаналар арқалықтармен және плиталармен бірге біртұтас рамалық жүйе ретінде құйылады. Бұл жобалауда үлкен икемділік береді.

  3. Қаңқалы-панельді үйлер
    Қазақстандағы жеке құрылыста кеңінен таралған. Мұнда бағаналар ағаштан немесе ЛСТК-дан (жеңіл болат жұқа қабырғалы конструкциялар) жасалады және панельдер мен қаптамаларды орнатуға арналған тірек қаңқаны құрайды.

  4. Уақытша конструкциялар
    Мысалы, телескопиялық бағаналар жабын қалыптарын орнату үшін қолданылады. Бұл қарапайым, бірақ құрылыс барысында қауіпсіздікті қамтамасыз ететін өте маңызды элементтер.

Бағаналардың сәулеттік мәні: ежелгі дәуірден қазіргі заманға дейін

Сәулет тұрғысынан бағана (немесе діңгек, колонна) — тек қана тірек элементі емес, сонымен қатар ғимараттың эстетикалық келбетінің маңызды бөлігі. Классикалық ордерлердің колонналары (дорийлік, иондық, коринфтік) ғасырлар бойы тұрақтылықтың, ұлылықтың және сұлулықтың символы болып келген.

Қазіргі заманғы құрылыс саласында, әсіресе Қазақстанда ұлттық және тарихи үлгілерге бейімделген сәулеттік бағыттар белсенді дамып жатқан кезде, архитектуралық бағаналар декоративтік пішінге ие болуы мүмкін. Олардың қатарында қазақтың ою-өрнекті құрылыстарын еске салатын оюлы ағаштан жасалған немесе тастан қапталған элементтер бар.

Қорытынды

Бағана — бұл жай ғана ғимарат құрылысындағы тік элемент емес. Ол — тірек жүйесінің негізі, құрылымның тұрақтылығы, қауіпсіздігі және ұзақ мерзімділігі тікелей байланысты болатын маңызды компоненттердің бірі. Қолданылатын материалдарға, құрылыс жағдайларына, климаттық ерекшеліктерге және сәулеттік мақсаттарға қарай бағана әртүрлі пішін мен қызмет атқаруы мүмкін.

Қазақстан аумағындағы құрылыс саласында бағана — тұрғын және өнеркәсіптік құрылыстарда таптырмас элемент болып қала береді. Оның жобалануы мен орындалу сапасына бүкіл құрылыс жобасының сәттілігі тікелей байланысты. Сондықтан материал таңдау, жүктемені есептеу, бекіту әдісі және бағананы сыртқы әсерлерден қорғау мәселелеріне аса жауапкершілікпен қарау қажет.