Бетонирование колонн высотой 10 м: Бетонирование колонн | Технология бетона и изделий из него

Бетонирование колонн | Технология бетона и изделий из него

Колонны со сторонами сечения от 0,4 до 0,8 м при отсутствии перекрещивающихся хомутов бетонируют без перерыва участками высотой не более 5 м, свободно сбрасывая в опалубку бетонную смесь непосредственно из транспортной тары. При спуске бетонной смеси с большей высоты применяют звеньевые хоботы.

Колонны со сторонами сечения менее 0,4 м и колонны любого сечения, имеющие перекрещивающиеся хомуты, которые вызывают расслоение бетонной смеси при ее падении, бетонируют без перерыва участками высотой не более 2 м. В этом случае бетонную смесь подают через окна, устраиваемые в боковых стенах опалубки. Уплотняют бетонную смесь глубинными или наружными вибраторами. Следующие по высоте участки бетонируют только после устройства рабочего шва.

При бетонировании колонн нижнюю часть опалубки заполняют на высоту 10—20 см цементным раствором состава 1:2—1:3 во избежание образования дефектного бетона со скоплениями крупного заполнителя без раствора. При сбрасывании бетонной смеси наиболее крупный щебень вклинивается в этот раствор и в результате образуется смесь нормального состава.

Для строгого соблюдения толщины защитного слоя в колоннах применяют специальные прокладки, изготовленные из цементного раствора и прикрепляемые до бетонирования к стержням арматуры вязальной проволокой, заложенной в прокладки при их изготовлении.

Опалубку высоких колонн монтируют только с трех сторон, а с четвертой ее наращивают в процессе бетонирования. Если над колоннами расположены балки и прогоны с густой арматурой, не позволяющей бетонировать колонны сверху, то бетонировать их разрешается до установки арматуры примыкающих к ним балок.

Колонны, как правило, бетонируют на всю высоту этажа без рабочих швов. Рабочие швы можно устраивать только на уровне верха фундамента А — А или у низа прогонов и балок Б — Б. В колоннах промышленных цехов рабочие швы можно устраивать на уровне верха фундамента А — А, на уровне верха подкрановых балок Б — Б или на уровне низа консолей (выступов) В — В, поддерживающих подкрановые балки. В колоннах безбалочных перекрытий допускается устраивать швы на уровне верха фундамента А — А и у низа капителей Б — Б. Капитель следует бетонировать одновременно с плитой перекрытия.

Расположение рабочих швов при бетонировании колонн

а — колонны, поддерживающие ребристое перекрытие, б — колонны с подкрасновыми балками, в — колонны безбалочных перекрытий, г — рамы; 1 — подкрановые балки, 2 — консоли для подкрановых балок, 3 — фермы перекрытий, А-А, Б-Б, В-В, Г-Г — положения рабочих швов

При большой высоте участков колонны, бетонируемых без рабочих швов, необходимо устраивать перерывы в бетонировании для осадки бетонной смеси. Продолжительность перерыва должна быть не менее 40 мин и не более 2 ч.

Рамы следует бетонировать без перерыва. При необходимости устройства перерыва между бетонированием колонн (стоек) и ригелей рам допускается устройство рабочих швов у низа или верха скоса Г — Г.

При бетонировании спаренных колонн в местах устройства температурных швов сооружения необходимо следить за тем, чтобы не были сбиты вставляемые в короб опалубки перегородки и были обеспечены одинаковые размеры спаренных элементов.

  1. Бетоноведение
  2. Технология изготовления сборных железобетонных конструкций и деталей
    • Общие вопросы производства сборного железобетона
    • Приготовление бетонных смесей
    • Производство растворных смесей
    • Транспортирование бетонной смеси
    • Заготовка арматуры
    • Опалубка
    • Подготовка форм, формование бетона и твердение изделий
    • Армирование и формование предварительно напряженных изделий
    • Особенности производства различных видов бетонных и железобетонных изделий
    • Бетонирование различных конструкций
      • Массивы и фундаменты
      • Подстилающий слой, покрытия полов и дорог
      • Стены и перегородки
      • Колонны
      • Перекрытия и отдельные балки
      • Арки и своды
      • Обделки туннелей
      • Торкретные работы
      • Подводное бетонирование
  3. Бетонные работы в зимних условиях
  4. Производство сборных конструкций и деталей из легких бетонов
  5. Производство сборных изделий из плотных силикатных бетонов и бетонов на бесклинкерном вяжущем
  6. Производство бетонных и железобетонных изделий на полигонах
  7. Общие правила техники безопасности и противопожарные мероприятия на строительной площадке

Бетонирование стен и перегородок

В стены толщиной более 500 мм и при слабом армировании укладывается бетонная смесь с ОК – 4. ..6 см и крупностью заполнителя до 70 мм. При длине стены более 15 м ее делят на участки по 1…10 м с тем, чтобы за смену можно было забетонировать целое число участков. Деревянная разделительная опалубка, устанавливаемая на границах участков без разрезки арматуры, устраивается с образованием шпонки. Допускается устанавливать сетчатую разделительную опалубку, которая в дальнейшем оставляется в бетоне.

При высоте стен до 3,0 м бетонную смесь подают через воронки по секционным бетонолитным трубам. Вибраторы для уплотнения нижних слоев опускают на веревках.

В тонкие и густоармированные стены (перегородки) укладывается бетонная смесь с ОК – 6… 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм. При их толщине до 150 мм бетонирование ведется ярусами высотой до 1,5 м. Опалубка таких стен возводится с одной стороны на всю высоту, а с другой – только на высоту яруса. Арматура устанавливается на всю высоту конструкции. Бетонная смесь подается и уплотняется вибраторами со стороны низкой опалубки (рис. 4.46). После бетонирования яруса опалубка наращивается на высоту второго слоя и т. д. Если поярусно установить опалубку невозможно, бетонная смесь в тонкие стены подается через специальные окна и карманы.

При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило – новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов по высоте конструкции.

Водонепроницаемые стены резервуаров, опускных колодцев и аналогичных сооружений бетонируются непрерывно по всему периметру или на всю высоту стены, или на высоту укрупненного яруса (2,5…4,0 м). При больших размерах конструкций и большом объеме бетонирования стены делят на два–три сектора, на каждом из которых ведут бетонирование одновременно от центра секции влево–вправо, двигаясь навстречу смежным звеньям соседних бригад.

Бетонирование колонн выполняется бетонной смесью сОК – 6…8 см и крупностью заполнителя до 20 мм при сечении колонн до 600×600 мм или густом армировании, с ОК – 4. ..6 см и крупностью заполнителя до 40 мм при размерах колонн 800×600 мм и более, а также при слабом армировании.
Колонны высотой до 5,0 м сечением до 800×800мм без перекрещивающих хомутов бетонируются непрерывно на всю высоту. Бетонная смесь подается бадьей, сбрасывается малыми порциями и уплотняется глубинным вибратором, спускаемым на веревке (рис. 4.46).

При бетонировании колонн высотой более 5,0 м без перекрещивающих хомутов бетонная смесь подается по секционным бетонолитным трубам и уплотняется навесными или глубинными вибраторами.

Высокие и густоармированные колонны с перекрещивающими хомутами бетонируют через окна в опалубке или специальные карманы. Уплотнение ведется навесными вибраторами.

Все типы колонн, независимо от высоты, сечения и армирования бетонируются непрерывно на всю высоту элемента, этажа, яруса, т.е. без рабочих швов по высоте.

Рис. 4.46. Бетонирование колонн: а – невысоких; б – высоких с подачей смеси по хоботу и уплотнением глубинными вибраторами; в – то же, с накладными вибраторами; г – то же, с подачей бетона через «окна»; д – то же, с подачей через открытую стенку опалубки верхних ярусов; 1 – опалубка; 2 – бадья; 3 – вибратор глубинный; 4 – вибратор накладной; 5 – хобот; 6 – окно; 7 – переставной бункер
Рис. 4.47. Регламенты укладки и уплотнения бетонной смеси: а – высота сброса менее 1,0 м, слои горизонтальны и постоянны по толщине, вибратор работает только в укладываемом слое; б – перестановка вибратора не более чем на 1,5 радиуса рабочей зоны вибратора (R), толщина слоя не более 1,25 длины рабочего органа вибратора; 1 – вибратор; 2 – уложенный слой; 3 – зона уплотнения; 4 – не уплотненная бетонная смесь; 5 – опалубка; 6 – бадья; 7 – хобот

Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами или стенами, бетонируются не ранее чем через 1,0…2,0 часа после окончания бетонирования колонн или стены. Указанный перерыв в бетонировании учитывает вертикальную осадку уложенного бетона в колоннах и стенах.

Бетонная смесь с ОК – 6… 10 см и крупностью заполнителя до 20 мм подается бадьей или бетононасосом и уплотняется площадочным вибратором: при толщине плиты до 120 мм и двойном армировании и до 250 мм при одиночном армировании, при большой толщине конструкции используются глубинные вибраторы.

Отдельные балки и прогоны бетонируются непрерывно. В ребристые перекрытия бетонная смесь укладывается в направлении, параллельном главным или второстепенным балкам (прогонам). Поверхность плит выравнивается по установленным маякам, которые фиксируют проектную толщину плиты. Места устройства рабочих швов в ребристых перекрытиях указаны на рис. 4.41.

Источник: Технология строительных процессов. Снарский В.И.

Размер колонны для пролета 10 м и конструкции колонны Правило большого пальца

Размер колонны для пролета 10 м и конструкции колонны Правило большого пальца , размер колонны зависит от общей нагрузки, приложенной к колонне, выравнивания колонны и пролета между двумя колоннами, в этом разделе мы пытаемся узнать размер колонны для 10-метрового пролета.

Размер колонн зависит от общей нагрузки на колонны. Существуют осевые нагрузки и боковые нагрузки.

◆Вы можете подписаться на меня в Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вам также следует посетить:-

1) что такое бетон, его типы и свойства

2) расчет количества бетона для лестницы и его формула

размер колонны зависит от различных факторов, таких как количество и размер колонны этажей, пролет между двумя колоннами, короткий или тонкий. Для 10-метрового пролета 1 этажа/одноэтажного/цокольного этажа/жилого дома G+0 это может быть 300 мм x 300 мм (12″×12″), для G+1 это может быть 400 мм x 450 мм (16″×18″), для G+2 это может быть 450 мм x 600 мм (15″×24″), для G+3 это может быть 600 мм x 600 мм (24″×24″), а для G+4 может быть быть 600 мм x 750 мм (24 ″ × 30 ″), используя марку бетона M25 с соотношением 1: 1: 2 с маркой стали Fe550, при площади притока 30 м × 30 м и пролете между каждой колонной 10 м состоит из 16 колонн.

IS 456:2000 рекомендации по проектированию колонны
1) минимальная прозрачная крышка для колонны 40 мм, если размер колонны менее 200 мм, то прозрачная крышка 25 мм.

2) минимальный диаметр стержня 4 шт. 12 мм

3) минимальная площадь стали = 0,8% Ag
Максимальная площадь стали = 6% Ag (сталь не должна перекрываться) 4% Ag, если сталь внахлест

4) максимальное расстояние между двумя продольными арматурами не более 300 мм

5) минимальный диаметр хомута 1/4×16 больше

6) максимальное расстояние между хомутами 16D, B и 300 мм, в зависимости от того, какое значение меньше.

Размер колонны для пролета 10 м для 1 этажа/одноэтажного/цокольного этажа/жилого дома G+0:-

1) Расчет размера колонны для пролета 10 м для 1 этажа/одноэтажного/цокольного этажа/жилого дома G+0 здание, количество этажей = 1, пролет перекрытия = 30 м × 30 м, общее количество колонн = 16, fy = 550 Н/мм2, fck = 25 Н/мм2, эмпирическая нагрузка = 20 кН/м2, общая площадь Ag = 100 %, площадь стали Asc = 1% Ag = 0,01 Ag и площадь бетона Ac = 93/13,59=91022мм2,
Предположим, что у нас квадратная колонна, поэтому площадь квадрата =a2, следовательно, a2 = 91022мм2, a=√91022мм2=301мм, ширина и глубина колонны =301мм×301мм, принимая круглую цифру=300мм×300мм( 12″×12″).

В соответствии с конструкцией колонн и правилом большого пальца, минимальный размер колонны для пролета 10 м составляет 300 мм × 300 мм (12″ × 12″) для 1-этажного/одноэтажного/цокольного этажа/(G+0) жилого здания с использованием марки бетона M25. (1:1:2) из ​​стали марки Fe550 при осевой нагрузке 1237 кН на каждую стойку.

Размер колонны для пролета 10 м для 2-этажного/двухэтажного/жилого дома G+1:-

2) Расчет размера колонны для пролета 10 м для 2-этажного/двухэтажного//жилого дома G+1, мы дали номер перекрытия = 2, пролет перекрытия = 30 м × 30 м, общее количество колонн = 16, fy = 550 Н/мм2, fck = 25 Н/мм2, эмпирическая нагрузка = 20 кН/м2, общая площадь Ag = 100%, площадь стали Asc = 1% Ag = 0,01 Ag и площадь бетона Ac = 99% Ag = 0,99 Ag.

Нагрузка = 2×20кН/м2 ×30м×30м = 36000кН,
Нагрузка, действующая на каждую колонну = 36000кН/16=2250кН, учитывайте увеличение нагрузки на каждую колонну на 10% для коэффициента безопасности, 10% от 2250 = 225кН, так что всего осевая нагрузка, действующая на каждую колонну = 2250 + 225 = 2475 кН, подставляя это значение в формулу 93/13,59=182119мм2,
Предположим, что у нас квадратная колонна, поэтому площадь квадрата =a2, следовательно, a2 = 182119мм2, a=√182119мм2=427мм, ширина и глубина колонны =427мм×427мм, принимая круглую цифру=400мм×450мм( 16″×18″).

В соответствии с расчетом колонны и правилом большого пальца, минимальный размер колонны для пролета 10 м составляет 400 мм × 450 мм (16″ × 18″) для 2-этажного/двухэтажного/(G+1) жилого дома с использованием марки бетона М25, соотношение (1: 1:2) из ​​стали марки Fe550 при осевой нагрузке 2475 кН на каждую стойку.

Размер колонны при пролете 10 м для 3-х этажного/трехэтажного/жилого дома G+2:-

3) Расчет размера колонны для пролета 10 м для 3-х этажного/трехэтажного //жилого дома G+2, мы дали количество этажей = 3, пролет перекрытия = 30м × 30м, общее количество колонн = 16, fy= 550 Н/мм2, fck = 25 Н/мм2, эмпирическая нагрузка = 20 кН/м2, площадь брутто Ag = 100 %, площадь стали Asc = 1 % Ag = 0,01 Ag и площадь бетона Ac = 99 % Ag = 0,99 Ag.

Нагрузка = 3×20кН/м2 ×30м×30м = 54000кН,
Нагрузка, действующая на каждую колонну = 54000кН/16=3375кН, учитывайте увеличение нагрузки на каждую колонну на 10% для коэффициента запаса прочности, 10% от 3375 =337кН, итого осевая нагрузка, действующая на каждую колонну = 3375 + 337 = 3712 кН, подставляя это значение в формулу 93/13,59=273142 мм2,
Предположим, что мы квадратная колонна, поэтому площадь квадрата = a2, следовательно, a2 = 273142 мм2, a=√273142 мм2=523 мм, ширина и глубина колонны = 523 мм × 523 мм, принимая круглую цифру = 450 мм × 600 мм ( 15″×24″).

В соответствии с расчетом колонны и правилом большого пальца, минимальный размер колонны для пролета 10 м составляет 450 мм × 600 мм (15″ × 24″) для 3-х этажного/трехэтажного/(G+2) жилого дома с использованием марки бетона М25, соотношение (1: 1:2) из ​​стали марки Fe550 при осевой нагрузке 3712 кН на каждую стойку.

Размер колонны при пролете 10 м для 4-х этажного/четырехэтажного/жилого дома G+3:-

4) Расчет размера колонны для пролета 10 м для 4-х этажного/четырехэтажного жилого дома G+3, мы дали количество этажей = 4, пролет перекрытия = 30м × 30м, общее количество колонн = 16, fy= 550 Н/мм2, fck = 25 Н/мм2, эмпирическая нагрузка = 20 кН/м2, площадь брутто Ag = 100 %, площадь стали Asc = 1 % Ag = 0,01 Ag и площадь бетона Ac = 99 % Ag = 0,99 Ag.

Нагрузка = 4×20кН/м2 ×30м×30м = 72000кН,
Нагрузка, действующая на каждую колонну = 72000кН/16=4500кН, учитывайте увеличение нагрузки на каждую колонну на 10% для коэффициента безопасности, 10% от 4500 = 450кН, так что всего осевая нагрузка, действующая на каждую колонну=4500+450= 493/13,59=364238мм2,
Предположим, что у нас квадратная колонна, поэтому площадь квадрата =a2, следовательно, a2 = 364238мм2, a=√364238мм2=603мм, ширина и глубина колонны =603мм×603мм, принимая круглую цифру=600мм×600мм( 24″×24″).

В соответствии с конструкцией колонн и правилом большого пальца, минимальный размер колонны для 10-метрового пролета составляет 600 мм × 600 мм (24″×24″) для 4-х этажного/четырехэтажного/(G+3) жилого дома с использованием марки бетона М25, соотношение (1: 1:2) из ​​стали марки Fe550 при осевой нагрузке 4950 кН на каждую стойку.

Размер колонны для пролета 10 м и конструкции колонны Правило большого пальца

Размер колонны для пролета 10 м для 5-этажного/пятиэтажного/жилого дома G+4:-

5) Расчет размера колонны для пролета 10м для 5-этажного/пятиэтажного/жилого дома G+4, мы дали число перекрытия = 5, пролет перекрытия = 30 м × 30 м, общее количество колонн = 16, fy = 550 Н/мм2, fck = 25 Н/мм2, эмпирическая нагрузка = 20 кН/м2, общая площадь Ag = 100%, площадь стали Asc = 1% Ag = 0,01 Ag и площадь бетона Ac = 99% Ag = 0,99 Ag.

Нагрузка = 5×20кН/м2 ×30м×30м =

кН,

Нагрузка, действующая на каждую колонну=93/13,59=455261мм2,
Предположим, что у нас квадратная колонна, поэтому площадь квадрата =a2, следовательно, a2 = 455261мм2, a=√455261мм2=675мм, ширина и глубина колонны =675мм×675мм, принимая круглую цифру=600мм×750мм( 24″×30″).

В соответствии с конструкцией колонн и правилом большого пальца, минимальный размер колонны для 10-метрового пролета составляет 600 мм × 750 мм (24″×30″) для 5-этажного/пятиэтажного/(G+4) жилого дома с использованием марки бетона M25, соотношение (1: 1:2) из ​​стали марки Fe550 при осевой нагрузке 6187 кН на каждую стойку.

РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ БЕТОННЫХ КИРПИЧНЫХ КОЛОНН

ТЭК 17-03А

ВВЕДЕНИЕ

Кирпичные элементы обычно воспринимают как осевые, так и боковые нагрузки. Для конструктивных элементов, которые сопротивляются главным образом боковым силам, осевая нагрузка может увеличить сопротивление элемента изгибу. В этом случае осевой нагрузкой часто пренебрегают как консервативным предположением, которое упрощает анализ. Однако для элементов, несущих значительные осевые нагрузки, таких как колонны, дополнительный момент из-за боковых нагрузок или внецентренных осевых нагрузок обычно снижает осевую нагрузку элемента. В этом случае при проектировании необходимо учитывать взаимодействие между осевой нагрузкой и моментом.

По определению, колонна представляет собой изолированный вертикальный элемент, чей горизонтальный размер, измеренный под прямым углом к ​​его толщине, не превышает его толщину в три раза, а высота более чем в четыре раза превышает его толщину (ссылка 1). Колонны функционируют в основном как сжимаемые элементы, поддерживая балки, балки, фермы или аналогичные элементы.

ТРЕБОВАНИЯ К КОЛОННАМ

Поскольку разрушение колонны может привести к обрушению других элементов конструкции, к колоннам предъявляется ряд специальных требований в дополнение к требованиям к конструкции стен из железобетонной кладки.

Гибкость

Несущая способность колонн может быть снижена либо из-за потери устойчивости, либо из-за дополнительного изгибающего момента, вызванного прогибом (эффекты P – D ). В Требованиях строительных норм и правил к каменным конструкциям (ссылка 1, далее именуемые Кодексом) влияние гибкости учитывается при расчете допустимого напряжения сжатия для армированной кладки. Для колонн код также ограничивает фактическое отношение высоты к толщине до 25 и требует минимального номинального размера стороны 8 дюймов (203 мм).

Эффективная высота колонны обычно принимается за высоту в свету между опорами. Если проектировщик может продемонстрировать, что на опорах имеется надежное ограничение как смещения, так и вращения, эффективная высота может быть уменьшена в соответствии с обычными принципами проектирования.

Эксцентриситет также влияет на несущую способность каменных колонн. Эксцентриситет может быть вызван внецентренными осевыми нагрузками, боковыми нагрузками или колонной, расположенной не по отвесу. Как минимум Код требует, чтобы в конструкции учитывался эксцентриситет в 0,1 раза по каждому боковому размеру, при этом каждая ось рассматривалась независимо. Этот минимальный эксцентриситет предназначен для учета строительных допусков. Если фактический эксцентриситет превышает этот минимум, в расчете следует использовать фактический эксцентриситет.

Армирование

Нормы (ссылка 1) требуют минимального количества арматуры вертикальной колонны, а также боковых связей для удержания вертикальной стали. Основные требования проиллюстрированы на рис. 1. Кроме того, в таблице 1 перечислены допустимые значения армирования для колонн различных размеров на основе Код требуемая минимальная и максимальная площадь вертикальной стали. Требование наличия как минимум четырех вертикальных стержней позволяет боковым связям обеспечить ограниченное ядро ​​​​каменной кладки.

Боковые связи охватывают и поддерживают вертикальную арматуру. Требования к размеру и расстоянию гарантируют, что связи предотвратят коробление арматуры, действующей на сжатие, а также обеспечат сопротивление сдвигу колонн, подвергающихся боковым нагрузкам. Расстояние между вертикальными боковыми связями уменьшается вдвое над верхней частью фундамента или плиты на любом этаже, а также ниже самой нижней горизонтальной арматуры в балке, ферме, плите или откидной панели выше. Там, где балки или кронштейны входят в колонну с четырех сторон, боковые связи должны быть размещены в пределах 3 дюймов (76 мм) ниже самой нижней арматуры в самой плоской балке или кронштейне.

Код позволяет размещать боковые связи либо в растворе, либо в цементном растворе, хотя размещение в цементном растворе более эффективно предотвращает коробление и приводит к более пластичному поведению. По этой причине код требует заделки стяжек в цементный раствор в категориях сейсмостойкости D и E.

При использовании более четырех вертикальных стержней применяются дополнительные требования. В этом случае, в дополнение к требованию, чтобы угловые стержни опирались сбоку на угол боковой связи, также должны поддерживаться чередующиеся стержни. Кроме того, стержни, не поддерживаемые боковым анкерным уголком, должны располагаться на расстоянии 6 дюймов (152 мм) или ближе с каждой стороны вдоль боковой анкерной связи от бокового стержня. Там, где продольные стержни располагаются по кругу, разрешены круглые связи, при условии, что они имеют минимальную длину внахлестку 48 диаметров связи.

Рисунок 1—Требования к армированию колонн и боковым связям
Таблица 1—Допустимое армирование колонн

Дополнительные требования к категориям сейсмостойкости (SPC) C, D и E

Колонны в зданиях, требующих более высокого уровня сейсмической защиты, при условии соблюдения дополнительных требований к конструкции, чтобы помочь предотвратить разрушение конструкции во время землетрясения. Чтобы обеспечить надлежащее крепление между колоннами и горизонтальными конструктивными элементами, код требует, чтобы соединители передавали усилия в SPC C, D и E. Если для этой цели используются анкерные болты, они должны быть заключены в вертикальную арматуру и боковые связи. Кроме того, по крайней мере две боковые связи № 4 (M 13) должны быть предусмотрены в пределах 5 дюймов (127 мм) верхней части колонны.

Для арматуры колонн, подверженной сейсмическим воздействиям, важна соответствующая боковая жесткость. По этой причине в SPC D и E боковые анкеры с минимальным диаметром ⅜ дюйма (9,5 мм) должны быть заделаны в цементный раствор и расположены на расстоянии не более 8 дюймов (203 мм) по вертикали от центра.

Эти требования проиллюстрированы на рисунке 2.

Рисунок 2—Дополнительные требования к армированию колонн в зданиях, отнесенных к SPC C, D и E

Расчет допустимых напряжений бетонных каменных колонн должен соответствовать разделу 2.3 Кодекса , который регламентирует конструкцию армированной кладки. Допустимые силы и напряжения следующие:

F s = 24 000 фунтов на кв. дюйм (165,5 МПа) для стали класса 60
P a = (0,25 F ‘ M A N + 0,65 A ST F S ) [1 — ( H /1401717172) [1 — ( H /1401717171) [1 — ( H /1401717171) [1 — H /1401717171) ≤99
= (0,25F’EM> F ‘ M A N + 0,65 A ST F S ) (70 R/H 9017). >99
F b/ a = ⅓ f’ м

Допустимая сила сжатия, P a , включает вклад вертикальной арматуры в срок 0. 65A st F s . Этот шаг предполагает надлежащее закрепление вертикальной стали с помощью боковых связей, как описано выше.

Каменные колонны могут быть соединены с горизонтальными элементами конструкции и могут опираться на эти соединения для боковой поддержки. Усилия в соединении могут передаваться кладкой/строительным раствором, механическим креплением, трением, подшипником или их комбинацией. Колонны должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать все нагрузки, моменты и сдвиги, действующие на пересечениях с горизонтальными элементами, при силе не менее 1000 фунтов (4,4 кН).

Расчетный подход зависит от величины осевой нагрузки по отношению к изгибающему моменту. Секция либо подвергается чистому сжатию с допустимой осевой нагрузкой, регулируемой P a ; подвергаться комбинированной осевой нагрузке и изгибу, при этом допустимый момент и допустимая осевая сила определяются допустимым изгибным сжимающим напряжением в кирпичной кладке, F b ; или подвергаться комбинированной осевой нагрузке и изгибу, но регулируется допустимым растягивающим напряжением в арматуре, Ф с .

Сжатие сечения

Эксцентриситет, расположенный в пределах керна (центральная треть) колонны, приводит к сжатию всего сечения. В этом случае грузоподъемность определяется уравнениями для P и , перечисленными a выше, и Таблицу 2 можно использовать для расчета колонн высотой до 20 футов (6,1 м). В таблице предполагается, что элемент находится в чистом сжатии при минимальном проектном эксцентриситете 0,1 t для каждой оси, как того требует Код . Дизайнер несет ответственность за подтверждение этого.

Значения в таблице 2 не зависят от площади вертикальной стали, поскольку во всех случаях, кроме тех, которые указаны в сносках к таблице, допустимое сжимающее напряжение в кирпичной кладке определяет конструкцию колонны.

Таблица 2—Допустимая сила сжатия колонны для концентрически нагруженных бетонных колонн высотой до 20 футов (6,1 м)

Пример конструкции — только сжатие

Расчет колонны высотой 20 футов (6,1 м) для несущей концентрической осевой усилие 45 000 фунтов (200 кН), исходя из f’ м = 1500 фунтов на кв. дюйм (10 МПа) и сталь класса 60.

Сначала проверьте минимальный эксцентриситет:
0,1 t = 0,1(8 дюймов) = 0,8 дюйма (20 мм)
Как минимум (для колонны 8 x 8 дюймов (203 x 203 мм)) керн ограничен t /6 = 8 дюймов/6 = 1,3 дюйма (33 мм).
Поскольку проектный эксцентриситет находится в пределах керна, можно использовать чистые результаты сжатия и Таблицу 2.

Из таблицы 2 видно, что колонка 8 x 24 дюйма (203 x 610 мм) имеет достаточную емкость, но ограничена 15,9футов. Эффект гибкости колонны 10 x 16 дюймов (254 x 406 мм) с четырьмя № 4 (M 13) снижает грузоподъемность до 42 тысяч фунтов (186 кН) — недостаточно. С четырьмя № 5 (M 16) он может выдерживать 46 тысяч фунтов (205 кН) > 45 тысяч фунтов (200 кН). Согласно Таблице 1, четыре стержня № 5 (M 16) соответствуют требованиям площади армирования. Используйте четыре № 5 (M 16).

Комбинированное осевое сжатие и изгиб

При больших эксцентриситетах секция подвергается изгибу, что приводит как к чистому сжатию, так и к растяжению. Следовательно, необходимо учитывать взаимодействие вертикальной нагрузки и изгибающего момента, как правило, с использованием диаграмм взаимодействия или итерационных компьютерных решений. Дальнейшее описание методологии проектирования, а также схемы взаимодействия колонн содержатся в «Руководстве проектировщика каменной кладки» (ссылка 2).

ОБОЗНАЧЕНИЯ:

A n       = чистая площадь поперечного сечения кирпичной кладки, дюйм² (мм²) .² (мм²)
e         = эксцентриситет осевой нагрузки, дюйм (мм)
F b       = допустимое сжимающее напряжение только из-за изгиба, фунт/кв. допустимое сжимающее напряжение в кирпичной кладке от комбинированной изгибающей и осевой нагрузки
F s       = допустимое растягивающее напряжение в арматуре, фунт/кв. Осевая нагрузка, lb (n)
R = радиус круга, дюйм (мм)
T = толщина секции, дюйм (мм)
D = отклонение

Ссылки

    903

  1. 99.