Общая характеристика железобетонных колонн

Назначение

Основное назначение любой железобетонной колонны – реализация опорной функции и всевозможных строительных сооружений. Колоннами укрепляют ригели, балки, прогоны, арки, балконы. Их производят из тяжелых бетонов, армируют металлическими стержнями для большей прочности.

Обычно колоннами усиливают бытовые и промышленные, одноэтажные и многоэтажные здания. Везде, где необходимо равномерно распределить и передать нагрузку от конструкций перекрытия и разнообразных элементов, актуально применение колонн.

В жилищном строительстве каркасно-панельных конструкций колонны принимают нагрузки находящихся выше элементов, отдавая их в грунт. При создании промышленных комплексов колонны располагаются по всей территории и удерживают балки, перекрытия и т.д.

Сборные железобетонные колонны производят из бетонной армированной смеси в формате вертикальных элементов небольшого поперечного сечения. Обычно их используют для создания рамного или связного каркаса.

Железобетонные колонны: свойства, характеристики, виды

Колонны из железобетона выполняют опорные функции во время разнообразных строительных работ. При помощи колонн сооружаются перекрытия, укрепляются балки, прогоны, арочные конструкции, оконные и дверные проемы. Железобетонные колонны применяются при сооружении лотков, фундаментов, во время строительства промышленных или жилых зданий.

ЖБИ колонны изготавливаются на основе тяжелых бетонов марок 200 или 300, для армировки применяются специальные металлические стержни (рифленые или гладкие). Готовые колонны помогают правильно распределить нагрузки, усилить общую конструкцию, обеспечить ее стабильность и целостность. Свойства колонн и их характеристики могут различаться, что зависит от назначения изделий и условий их дальнейшей эксплуатации.

  • сейсмоустойчивость;
  • устойчивость к деформационным нагрузкам, механическому, ударному воздействию (в пределах расчетных нагрузок);
  • несущая способность (рассчитывается в зависимости от назначения);
  • стойкость к заморозкам;
  • влагостойкость.

Общая характеристика железобетонных колонн

Колонны железобетонные – это один из видов ЖБИ, который служит для строительства каркасов зданий и помещений промышленного и административного, жилого и бытового назначения. При изготовлении данного вида ЖБИ проводят контроль на многих этапах и строго придерживаются требованиям указанным в ГОСТе.

Железобетонные колонны изготавливаются из тяжелого, прочного бетона и специально усиленной арматуры. Используются для опоры элементов при строительстве конструкций различных габаритов и сложностей. Основное применение колонн это сооружение каркасов для зданий вместе с прогонами, ригелями и другими элементами.

Чаще всего длину железобетонных колонн проектируют такой, чтобы она равнялась высоте двух этажей здания.

Колонны могут изготавливаться высотой 5,7 м – 17 м.

Железобетонные колонны подразделяют на типы по использованию:
К – для зданий без мостовых опорных, подвесных кранов и зданий, оборудованных подвесными кранами.
КС – при покрытии строительных конструкций с провисающим нижним поясом.
ККП – для каркасов зданий, которые оснащены мостовыми электрическими опорными кранами.
КФ – для фахверков стеновых ограждений зданий (фахверковые колонны).
КД – для каркасов зданий, которые оборудованы электрическими опорными и подвесными кранами, и зданий без кранов;
КДП – для каркасов зданий, оборудованных мостовыми электрическими опорными кранами.
КК – для каркасов зданий, оснащенных мостовыми электрическими опорными кранами.
ККС – при строительных конструкциях покрытий с провисающим нижним поясом.
КР – для каркасов зданий, которые оборудованных мостовыми ручными опорными кранами.

Чтобы не ошибиться в выборе колонн нужно учитывать определенный ряд параметров здания: количество этажей, назначение здания, результаты геологоразведочных изысканий, условия климата в регионе, где будет происходить строительство здания или помещения и т.д. Главными характеристиками колонн являются:

• устойчивость к воздействию со стороны различных агрессивных сред
• устойчивость к сейсмической активности
• несущая способность колонны
• стойкость к морозам
• влагостойкость

Железобетонные колонны также разделяют по применению

• Верхние колонны – используются в постройке верхних этажей
• Средние колонны – применяются для средних этажей
• Нижние колонны – используются для нижних этажей
• Бесстыковые колонны – применяются по высоте всего сооружения

Железобетонные колонны бывают одно-, двух- и бесконсольными

Основной характеристикой служащей для разделения колонн является длина опирающихся лотков на колонны: первая группа – колонны под лотки длина, которых составляет 6 м; вторая группа – колонны под лотки, в которых длина составляет 8 м.

Главным документом на который опираются при нанесении маркировки на колонны под лотки является – ГОСТ 23009-78.

ГОСТ 18979-90 “Колонны железобетонные для многоэтажных зданий. Технические условия.”

ГОСТ 25628-90 “Колонны железобетонные для одноэтажных зданий предприятий. Технические условия.”

При использовании колонн железобетонных под параболические лотки, колонны делят на два типа: К – стойка-колонна, заделываемая в фундамент стаканного типа; СК – свая-колонна.

Условный пример обозначения железобетонной колонны типа СК, длина 4000 мм, ширина 200 мм и ширина наголовника 450 мм, 1-й по несущей способности колонны (под лотки длина, которых 6 м): СК 40.2.5-1 согласно ГОСТу 23899-79

Также бывает маркировка такого вида:
3КНД 3.33/20/-19/30

Цифра 3 обозначает, что колонна трехэтажная; КНД – значит, что эта колонна двухконсольная предназначена для нижних этажей; 3 – квадратное сечение 300 мм; 33 – высота типового этажа 3,3 м; 20 – подвал 2 м; 19/30 – предельная нормальная сила – для верхнего этажа она равна 190 тс, для нижнего этажа эта цифра составляет 300 тс

Колонны могут изготавливаться высотой 5,7 м – 17 м.

Месторасположение

Ж/б колонны по месторасположению бывают:

  • средние;
  • крайние;
  • фасадные;
  • декоративные.

Следует отметить, что декоративные колонны употребляются как украшение, и почти не несут нагрузки. Однако их можно заменить фасадными элементами – они выступят и опорой, и одновременно выполнят декоративную функцию.

Средние и крайние опоры употребляются для усиления перекрытий. Разница между ними заключается в том, сколько креплений подразумевает опора. Так, крайние колонны обладают только одним выступом, а средние – двумя.

Важно: применение ж/б колонн позволяет сократить срок строительных работ и уменьшить затраты на возведение объекта, при этом не нанося ущерба характеристикам здания.


При возведении малоэтажных зданий опорные элементы устанавливают целиком, но если длина колонны велика, то поставляют на площадку в разобранном виде, и после собирают. Монтаж совершают разными методами, например, в стакан основания.

2.5 Покупаем железобетонные колонны

Бетонирование колонн своими руками на строительной площадке обойдется дешевле. Но если вы не профессионал и строите не одноэтажное здание – рисковать жизнью всех домочадцев не стоит.

Что же касается промышленного строительства, усиление зданий или монтаж сборных конструкций предпочитают производить с помощью готовых опорных изделий.

При приобретении готовых колонн в расчет берется следующее:

  1. Рабочие чертежи или типовые технологические карты (ТТК), по которым будет производиться монтаж здания.
  2. Высота и этажность будущей постройки.
  3. Форма строения, исходя из этого – предпочитаемая форма опорных элементов.
  4. Ширина поперечного сечения.
  5. Расстояние от склада до строительной площадки, на которой будет осуществляться монтаж (для определения способа и стоимости транспортировки).


При приобретении готовых колонн в расчет берется следующее:

Строй-справка.ру

Рабочая арматура таких колонн соединяется в пространственные каркасы из отдельных продольных стержней, а также из отдельных плоских сварных каркасов. Располагается рабочая арматура по коротким сторонам; по длинным сторонам сечения, если они превышают 50 см, ставятся конструктивные продольные стержни диаметром не менее 12 мм с расстоянием между ними не более 50 см.

Свойства и характеристики

ЖБИ колонны обладают следующими характеристиками:

  • Высокая морозостойкость;
  • Изоляция от влаги;
  • Всегда отвечает заявленным свойствам;
  • Устойчивость к природным аномалиям.

При выборе нужной колонны нужно придерживаться таких правил:

  1. Использовать данные генеалогических исследованный грунта;
  2. Исследовать климатическую зону той территории де будет происходит строительство;
  3. Учитывать высоту здания.

Самую главную роль в ЖБИ опорах играет именно ее несущая способность. Чем она выше, тем ниже располагается, то есть чем выше ее характеристика, тем большую нагрузку может взять на себя. Их обычно располагают на нижних этажах.


Основные стандарты к опорам содержаться в следующих документах:

Железобетонные колонны

Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные постоянные и временные нагрузки. Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий с опорными мостовыми кранами и для бескрановых зданий.

Железобетонные колонны для зданий с мостовыми кранами имеют консоли для опирания подкрановых балок. Для бескрановых зданий применяют колонны без консолей.

По расположению в системе здания колонны делят на крайние (расположенные у наружных продольных стен), средние и торцовые (расположенные у наружных поперечных (торцовых) стен).

Для бескрановых зданий высотой от 3 до 14.4 м разработаны колонны постоянного сечения (рис. 7). Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах) и могут быть квадратными (300х300, 400х400 мм) или прямоугольными (от 500х400 до 800х400 мм). В фундаменты их заглубляют на 750 – 850 мм.

Рис. 7. Типы железобетонных колонн для бескрановых зданий

Для зданий с опорными мостовыми кранами легкого, среднего и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью до 300кН разработаны колонны переменного сечения высотой от 8.4 до 14.4 м (рис.8), а для зданий с кранами грузоподъемностью до 500кН – двухветвевые колонны высотой от 10.8 до 18 м (рис.9).

Читайте также:  Циклевка паркета своими руками — пошаговая технология + видео

Размеры колонн переменного сечения в подкрановой части составляют от 400х600 до 400х900 мм, в надкрановой – 400х280 и 400х600 мм. Колонны двухветвевые имеют размеры в подкрановой части 500х1400 и 500х1900, а отдельных ветвей – 500х200 и 500х300 мм.

Рис. 8. Типы сплошных железобетонных колонн для зданий с

мостовыми опорными кранами

Рис. 9. Типы двухветвевых железобетонных колонн для зданий

с мостовыми опорными кранами

В зданиях с тремя и более кранами в пролете для безопасности персонала, обслуживающего краны и подкрановые пути, предусматривают сквозные проходные галереи вдоль подкрановых путей в уровне верха подкрановых балок размером 0.4х2.2 м (рис.10).

Рис. 10. Двухветвевые железобетонные колонны

с проходами в уровне крановых путей

В железобетонных колоннах имеются стальные закладные элементы для крепления стропильных конструкций, подкрановых балок, стеновых панелей (в крайних колоннах) и вертикальных связей (в связевых колоннах). В местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок через стальные листы пропущены анкерные болты.
В зданиях с подстропильными конструкциями длину колонн принимают на 600 мм меньше (см рис. 8,9,10).
Колонны фахверков
Помимо основных колонн в зданиях предусматривают фахверковые колонны, устанавливаемые в торцах зданий и между основными колоннами крайних продольных рядов при шаге 12 м и длине стеновых панелей 6 м. Предназначены они для восприятия ветровых усилий и массы стен.
Фахверковые колонны шарнирно крепят к фундаменту сваркой закладных деталей колонны и опорного листа, установленного поверху фундамента строго по осям (узел 2, рис.11). Колонны фахверка крепят к конструкциям покрытия с помощью листового шарнира (узел 1, рис.11). Такое соединение обеспечивает передачу ветровых нагрузок на каркас здания и устраняет вертикальные воздействия покрытия на колонны фахверка.
Унифицированные железобетонные колонны для торцового фахверка двух типов (I и II) применяются в случаях, приведенных в таблице 1. В остальных случаях применяют стальные колонны фахверков. Конструкции колонн приведены на рис. 11.
Колонны типа I имеют постоянное поперечное сечение по высоте (h = 300 мм), что позволяет размещать их верхнюю часть в зазоре между торцовой стеной и пристенной балкой покрытия и крепить их к верхнему поясу балки с помощью листового шарнира (узел 1, рис. 11).
Колонны типа II имеют переменное сечение по высоте (Нв и Нн, рис. 11) . Верхняя часть колонны (Нв) имеет такое же сечение, как и колонны типа I (h=300мм) и крепится к верхнему поясу стропильной балки аналогично колоннам типа I (узел 1, рис.11).

Лекция 19 Стальные конструкции одноэтажных промышленных зданий

Стальные колонны
Стальные колонны одноэтажных зданий имеют постоянное и переменное сечения по высоте. Кроме того, колонны делят на сплошного, сквозного и смешанного типов сечений. В смешанном типе колонн надкрановая часть имеет сплошное сечение (в виде одного профиля), а подкрановая – сквозное (в виде двух профилей, соединенных решеткой).

В зданиях бескрановых и с кранами грузоподъемностью до 200 кН высотой до 8.4 м применяют стальные унифицированные колонны постоянного сечения из сварных двутавров с высотой стенки 400 и 630 мм (рис.1а, б). В бескрановых зданиях высотой Н = 9.6 – 18 м используют колонны двухветвевые (рис.1б).
В зданиях высотой 10.8 – 18.0 м, оборудованных кранами грузоподъемностью до 500 кН используют унифицированные двухветвевые колонны ступенчатого очертания, состоящие из двух частей: подкрановой (решетчатой) и надкрановой (из сварного двутавра) (рис.2).
Для зданий, имеющих высоту более 18 м и оборудованных кранами грузоподъемностью 750 кН и более, стальные колонны проектируют индивидуально.
Двухветвевые колонны по типам сечения ветвей проектируют в трех вариантах:
1. При ширине сечения до 400 мм – наружная и подкрановая ветви из прокатных швеллера и двутавра, соответственно;
2. При ширине сечения 400 – 600 мм – наружная ветвь из гнутого швеллера, подкрановая – из прокатного двутавра;
3. При ширине сечения более 600 мм – наружная ветвь из
гнутого швеллера, подкрановая – из сварного двутавра.
Надкрановая часть колонны проектируется из сварного двутавра с высотой стенки 400 мм в крайних и 710 мм – в средних колоннах.

а б в

а – для бескрановых зданий высотой до 8.4 м;
б – для бескрановых зданий высотой 9.6 -18 м;
в – для зданий с опорными мостовыми кранами грузоподъемностью до 200 кН;
г – средняя колонна

постоянного сечения из сварных двутавров для зданий с мостовыми опорными кранами

Рис. 1. Стальные колонны постоянного сечения
Для соединения ветвей сквозных колонн применяют решетки различного очертания: треугольные, раскосные, крестовые и полукрестовые. Решетку устраивают двухплоскостной, из прокатных уголков. Для восприятия действующих в горизонтальной плоскости моментов решетка усиливается диафрагмами, расположенными через четыре раскоса по высоте.
а б
Рис. 2. Стальные двухветвевые колонны:
а – средняя колонна с проходом вдоль подкранового пути;
б – типы колонн для зданий с мостовыми опорными
кранами грузоподъемностью 100 – 500 кН
Решетчатая часть колонны завершается одноплоскостной траверсой, соединяющей ее ветви с надкрановой частью, которая выполняется из сварного двутавра.
Сплошные колонны применяют при центральном сжатии или при малых эксцентриситетах продольной силы. Чаще используют колонны сквозного сечения, требующие меньшего расхода металла, хотя они и более трудоемки в изготовлении.
В зданиях с кранами тяжелого режима работы и при их двухъярусном расположении, а также при пролетах, со стороны которых предусматривают расширение цеха целесообразно применять раздельные колонны, позволяющие усиливать подкрановую ветвь (например, при увеличении грузоподъемности крана), не нарушая конструкции покрытия (рис.3).

Рис. 3. Раздельные колонны:

а – при расширении здания;
б – при низко расположенных тяжелых кранах

Базы стальных колонн
В нижней части стальных колонн предусматривают стальные базы (башмаки) для увеличения площади опирания колонны и сопряжения ее с фундаментом. Конструкция базы определяется типом колонн (сплошные, сквозные или раздельные), величиной и характером нагрузки (центрально нагруженная, внецентренно нагруженная), а также способом опирания колонн (шарнирное, жесткое).
Базы центрально сжатых колонн рекомендуется устраивать из одной плиты или из плиты, усиленной ребрами жесткости (рис.4).

Рис. 4. База центрально

Для увеличения ширины стержня колонны и усиления плиты базы устанавливают поперечные траверсы из листов (рис.5). Траверсы воспринимают нагрузку от стержня колонны и передают ее на опорную плиту.
Базы внецентренно сжатых колонн при небольших изгибающих моментах делают такими же, как и базы центрально сжатых колонн.
При малых расстояниях между ветвями и необходимости увеличения плеча анкерных болтов в сквозных колоннах допускается применять общую базу на обе ветви. В большинстве случаев для внецентренно сжатых сквозных колонн устраивают раздельные базы (под каждую ветвь отдельную базу по типу баз центрально сжатых колонн, рис.6б).
Рис. 5. База центрально сжатой колонны с траверсами сжатой колонны траверсами с траверсами

Рис.6. Базы стальных колонн:

а – под центрально сжатую колонну сплошного

б – под внецентренно сжатую двухветвевую колонну
Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.
Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.

Стальные стойки фахверка
Фахверк располагают в плоскости продольных и торцовых стен для восприятия массы стен, ветровых нагрузок и передачи их на основной каркас здания. Устраивают фахверк при шаге колонн 12 м и длине панелей равной 6 м; при высоте пролетов свыше 30 м и в кирпичных зданиях с кранами тяжелого режима работы.
Фахверк состоит из стоек (колонн) и ригелей. Их количество и местоположение определяются шагом колонн, высотой здания, конструкцией стен, характером и величиной нагрузок. Изготавливают их из прокатных и составных профилей.
Унифицированные стальные стойки применяются в торцовых и продольных фахверках одноэтажных промышленных зданий высотой до 18 м как с мостовыми кранами, так и без них.
Стойки устанавливают с шагом 6 м. По конструктивному решению колонны фахверка делят на три типа: постоянного сечения по высоте, составные (основной ствол и шарнирно соединенный с ним оголовок) и ступенчатые (с изменением поперечного сечения в уровне низа конструкции покрытия). Поперечное сечение колонн может быть двутавровым или коробчатым, выполненным из прямоугольных труб или из горячекатаных или холодногнутых швеллеров.
К конструкциям каркаса бескрановых зданий стойки фахверка крепятся в уровне покрытия, а в зданиях с мостовыми кранами еще и к тормозным конструкциям подкрановых балок и переходным площадкам.
К покрытию и связям фахверковые колонны крепят с помощью листовых шарниров (изогнутых стальных пластин). Такое крепление обеспечивает передачу ветровых воздействий на основной каркас и исключает вертикальное воздействие покрытия на стойки фахверка.
На рисунке 7 приводятся узлы крепления фахверковых стоек к стальным фермам покрытия.

Читайте также:  Пеностекло технические характеристики материала и его цена


Рис. 7. Узлы крепления стоек фахверка к покрытию:
а – к верхнему поясу фермы;
б – к нижнему поясу фермы
В торцах зданий предусматривают приколонные стойки фахверка у колонн основного каркаса. Крепления стоек к основным колоннам по высоте осуществляют с шагом не более 4.8 м.
На фундамент стойки фахверка опираются шарнирно (рис. 8).

Рис. 8. Узел крепления стойки

фахверка к фундаменту

Стальные подкрановые балки

Стальные подкрановые балки проектируют разрезными и неразрезными. Первые имеют постоянное сечение и стыкуются на опорах, а вторые стыкуются в четвертях пролета и могут иметь различные сечения.
Унифицированные типовые балки разрезного типа применяют для зданий с пролетами от 18 до 36 м с кранами обычного и тяжелого режимов работы и грузоподъемностью от 50 до 3200 кН при шаге колонн 6, 12, 18 и 24 м.
Балки пролетом 6 и 12 м применяют как в стальных, так и железобетонных каркасах, а пролетом 18 и 24 м – только в стальных.
По типу сечения могут быть сплошными и сквозными (решетчатыми). Сплошные балки применяют при шаге 6 м и небольшой грузоподъемности кранов. Сквозные подкрановые балки в виде шпренгельных систем применяют в зданиях с шагом 12 м и более, а также с кранами большой грузоподъемности (≥ 750 кН).

Стальная подкрановая балка сплошного сечения представляет собой сварной или прокатный двутавр, имеющий пояса одинаковой ширины или более широкий верхний пояс. Двутавры с одинаковыми по ширине поясами в плоскости верхнего пояса, усиленные тормозными балками или фермами, применяют в основном в зданиях, имеющих мостовые краны грузоподъемностью 500 кН и более и шаг колонн 12 м. В зданиях с кранами грузоподъемностью до 500 кН и шаге колонн 6 м используют балки с развитым верхним поясом, способным воспринимать тормозные усилия от работы кранов.
Размеры сечений стальных подкрановых балок назначают на основе расчета. Унифицированные балки имеют высоту на опоре 0,8 м при шаге колонн 6 м и грузоподъемности крана до 200кН и 1,3 м – при грузоподъемности крана 300 кН и более. Для шага колонн 12 м балки имеют высоту 1,6 м.
Для обеспечения устойчивости стенки балки усиливают поперечными двусторонними ребрами жесткости через 1,5 м, а в балках пролетом 18 и 24 м еще и горизонтальным продольным ребром.
Элементы сечения балок соединяют сваркой. При большой грузоподъемности кранов или при тяжелом режиме их работы балки выполняют клепаными.
На колонны подкрановые балки опирают через выступающие торцовые ребра и крепят с помощью анкерных болтов и планок. Между собой балки соединяют болтами через торцовые ребра.
На рисунках 9, 10 приводятся узлы крепления стальных подкрановых балок к стальным и железобетонным колоннам одноэтажных зданий.
а

Рис. 9. Крепления стальных подкрановых балок:

а – к стальной колонне; б – между собой

1. Архитектура двадцатого века. Современная архитектура: учеб. пособие для вузов / Т. Г. Маклакова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Изд-во АСВ, 2001. – 200 с.: ил.

2. Архитектура: слов. терминов / В. Г. Власов. – М.: Дрофа, 2003. – 192 с.

3. Архитектурно-конструктивный практикум. (Жилые здания): учеб. пособие для вузов / С. М. Нанасова. – М.: Изд-во АСВ, 2005. – 200 с.: ил.

4. Архитектура зданий: учеб. для сред. спец. учеб. заведений / Н. П. Вильчик. – М.: ИНФРА-М, 2007. – 303 с.

5. Архитектура, строительство, дизайн: учеб. для вузов / [Бареев, В.И.], [Лазарев, А.Г.], [Квартенко, М.А.] и др.; под общ. ред. А.Г. Лазарева. – Ростов н/Д: Феникс, 2005. – 320 с.: ил.

6. ГОСТ 21.501-93 Правила выполнения архитектурно-строительных рабочих чертежей. – Изд. офиц. – М.: ФГУП ЦПП, печ. 1993. – 58 с.

7. ГОСТ 21.508-93 Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов. – Изд. офиц. – М.: ФГУП ЦПП, печ. 1993. – 29 с.

|следующая лекция ==>
Лекция 17 Классификация и конструктивные системы промышленных зданий|КІРІСПЕ. бет КІРІСПЕ № 1 Дәріс .. № 2 Дәріс ..

Дата добавления: 2015-09-02 ; просмотров: 9279 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

б – под внецентренно сжатую двухветвевую колонну
Стальные колонны опирают на железобетонные фундаменты через слой цементно-песчаной стяжки. Базы колонн крепят к фундаментам анкерными болтами, закладываемыми в фундаменты при их изготовлении.
Для защиты от коррозии подпольную часть колонн вместе с базой покрывают слоем бетона. Стены, как и в железобетонном каркасе, опирают на фундаментные балки, уложенные на уступы фундаментов.

Характеристики железобетонных колонн

Такие железобетонные колонны — это вертикально стоящие конструкции, размеры поперечного сечения которых малы по сравнению с высотой, которую также называют длиной. Иначе говоря, бетонная колонна это стержневой сжатый элемент. Наиболее часто они служат опорами для других строительных конструкций, таких, как балки, ригели, прогоны, и передают нагрузки с них дальше вниз. Колонны железобетонные являются элементами как рамного, так и связевого каркаса

Основная характеристика любой колонны – ее несущая способность. Несущая способность колонны возрастает тем выше, чем ниже в здании находится колонна. Колонны технического подполья и нижних этажей имеют самый высокий индекс несущей способности.

Колонны имеют также разную этажность и могут быть как одно- так и двухэтажными, для возможности решения здания любой этажности (четной или нечетной).

Использующиеся в качестве основы для жилых высотных домов, железобетонные колонны имеют несколько консольных выступов (полок) через каждые 2,5 или 3 метра. Фактически эти полки являются концом этажа и к ним крепятся балки очередного уровня зданий. Таким способом и собирается каркас многоэтажных домов. Колонне одноэтажных зданий выступов не имеют и отличаются большой высотой, такие колонны монтируют в промышленных и сельскохозяйственных зданиях.

Основная характеристика любой колонны – ее несущая способность. Несущая способность колонны возрастает тем выше, чем ниже в здании находится колонна. Колонны технического подполья и нижних этажей имеют самый высокий индекс несущей способности.

Требования к качеству материалов

Насколько прочной, надежной и долговечной получится конструкция, зависит не только от соблюдения технологии, но и от качества используемых материалов. В первую очередь это касается бетонной смеси.

Обратите внимание! Согласно СП 52-103-2007, минимальный класс бетона для колонн сечением 30 см и более – В25, максимальный – В60.

При самостоятельном замешивании для получения качественного бетона М400 класса В30 используют следующие пропорции компонентов:

  • Цемент М400 – 1 часть;
  • Песок – 1 часть;
  • Щебень или гравий – 2,5 части.

После перемешивания к сухим ингредиентам добавляется вода в таком количестве, чтобы получилась однородная подвижная смесь.

Дополнительно в состав можно ввести пластифицирующие добавки, облегчающие укладку, или фиброволокна, повышающие прочность материала. Колонны из фибробетона лучше противостоят внешним воздействиям, на них образуется меньше усадочных трещин.

При большом объеме работ проще и быстрее заказать готовый бетон и закачать его в опалубку с помощью бетононасоса.

Каждая отправляемая потребителю партия бетонной смеси должна иметь паспорт со следующими сведениями:

  • Номер документа;
  • Наименование предприятия-изготовителя;
  • Дата и время отправки;

Это важно! Бетон должен быть доставлен на строительную площадку не позднее, чем через 90 минут после отправки. При транспортировке он должен быть защищен от солнечных лучей, ветра и атмосферных осадков.

  • Вид бетонной смеси;
  • Класс прочности на сжатие;
  • Наибольшая фракция заполнителя;
  • Объем и вид добавок;
  • Гарантийные обязательства изготовителя.

При приемке бетона необходимо проверить паспорт и визуально убедиться в его качестве: отсутствии расслоения, наличии заявленных фракций заполнителя.

Обратите внимание! Расслоившуюся смесь перед применением необходимо перемешать. Добавлять в неё воду при утере подвижности запрещается! Если возникли сомнения в качестве бетона, вы имеете право затребовать контрольную проверку по ГОСТ 1081-2002.


При самостоятельном замешивании для получения качественного бетона М400 класса В30 используют следующие пропорции компонентов:

Какие существуют виды опор?

Опоры из железобетона отличаются от обычных архитектурных произведений своим предназначением. Строителями они используются для укрепления каркасного строения. Однако при выборе материала, рекомендуется ознакомиться с его разновидностями. Это поможет провести правильные расчеты и увеличит выносливость строения. Классификация колонн представлена в таблице:

РасположениеСечениеТипИзготовление
ФасадКруглоеС консолями (прямоугольные и двухветвевые)Монолитные (непосредственно на строительной площадке)
СерединаПрямоугольное
Крайний рядКвадратноеБез консольныеСборные (происходит в заводских условиях)

  • устойчивость к внешнему влиянию;
  • соответствие несущим требованиям;
  • сейсмоустойчивость;
  • водонепроницаемость;
  • морозостойкость.

Общие сведения о железобетонных колоннах

Расчет железобетонных элементов по предельным состояниям. Общие положения.

Читайте также:  Заземление в частном доме: системы, схемы, фото, видео

Железобетонные конструкции, как и все строительные конструкции, выполненные из других материалов должны удовлетворять требованиям расчета по предельным состояниям первой и второй групп (по потере несущей способности и непригодности к нормальной эксплуатации), то есть расчетами должны быть исключены все возможные негативные для конструкции явления.

Наиболее нежелательными явлениями для железобетонных конструкций являются следующие:

1) Разрушение конструкций частично или полностью;

2) Потеря устойчивости формы 1-я гр. предельных состояний

3) Потеря первоначального (проектного)

4) Появление трещин в конструкции и их развитие;

5) Появление прогибов в конструкции; 2-я гр. предельных состояний

6) Колебания конструкции и др.

Стоит отметить, что расчет конструкций, позволяющий исключить вышеуказанные явления производиться как для стадии эксплуатации(учитываются воздействия и силовые факторы возникающие в процессе работы конструкции), так и для стадии изготовления конструкции (в этом случае учитывается ряд факторов в том числе и выбранный), стадии транспортирования (учитывается способ перемещения и доставки), стадии возведения(учитывается вид монтажного устройства, особенности строповки элемента и др.).

Наиболее ответственным и важным расчетом является расчет железобетонных элементов по первой группе предельных состояний, который предостерегает от аварийных ситуаций опасных для жизни людей. Но не менее важным моментом при расчете и проектировании строительных конструкций из железобетона является подбор нужного материала конструкции (конструкционный материал) и геометрических параметров конструкции (площадь поперечного сечения). Учет этих важнейших положений позволяет создавать строительные конструкции для современных зданий отвечающих не только требованиям надежности и прочности, но и экономичности в плане материалоёмкости, трудоемкости, эксплуатации.

Современные здания значительно отличаются от своих предшественников не только архитектурно-планировочными характеристиками, но и конструктивными схемами, способами и технологиями их возведения. В современном строительстве все чаще используется железобетон, позволяющий создавать практически любые здания с высокими потребительскими качествами.

ГЛАВА II. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН

Железобетонные колонны находятся в состоянии сжатия. Сжатые элементы можно разделить на центрально сжатые и внецентренно сжатые. Центрально-сжатыми элементами называют элементы нагрузка на которые действует таким образом, что центр тяжести сечения совпадает с линией действия нагрузки. Такой вид сжатия в чистом виде практически не наблюдается и считается относительно условным. Более частым случаем сжатия является внецентренное.

В условиях центрального сжатия находятся промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм, загруженных по узлам, восходящие раскосы и стойки ферменной решетки и другие элементы. В условиях внецентренного сжатия находятся крайние колонны каркасных зданий, верхние пояса раскосных ферм, стены прямоугольных в плане подземных резервуаров, воспринимающих боковое давление. В таких элементах появляются сжимающие силы, поперечные силы и изгибающие моменты.

Рассмотрим наиболее стандартный пример сжатого элемента – колонну. Их используют как опорные элементы при возведении зданий и применяют при сооружении каркасов зданий вместе с прогонами, ригелями и другими деталями. Колонны выполняют круглого, квадратного и прямоугольного сечения.

Железобетонные колонны, как и все железобетонные элементы, состоят из бетона и арматуры (стальных стержней), причем арматура обычно составляет 1-3 % от площади поперечного сечения колонны. Колонны обычно выполняются сплошного сечения, но в некоторых случаях (при больших длинах) могут быть решетчатыми (рис.10.). По высоте различают колонны постоянного и переменного сечений.

Рис.10. Виды железобетонных колонн

При центральном сжатии железобетонных колонн (когда усилие или сжимающая сила совпадает с центром тяжести сечения колонны) более экономично их круглое или квадратное сечение. При внецентренном сжатии в сечении возникают изгибающие моменты и сечение «вытягивается» в направлении их действия.

Основным случаем потери несущей способности железобетонных колонн является потеря общей устойчивости. Поэтому в тело колонны устанавливают продольную рабочую (главную) и поперечную (второстепенную) арматуру (рис.11.). Продольная арматура устанавливается по всей длине колонны и воспринимает основные нагрузки. Однако без установки дополнительной арматуры – поперечной, произойдет потеря устойчивости продольной арматуры, которая начнет выпучиваться и разрушит защитный слой бетона, что приведет к разрушению элемента в целом. Поперечные стержни в этом случае играют «удерживающую» роль и не позволяют продольной арматуре выпучиваться сверх нормативных значений.

Рис.11. Схема разрушения защитного слоя бетона при потере устойчивости продольной сжатой арматуры: а)армирование без поперечных стержней:

1 — продольная сжатая арматура; 2—трещины; б)армирование с поперечными стержнями.

Однако для сохранения надежности конструкции необходимо учитывать следующие положения:

— стержни продольной арматуры располагаются у граней колонны с защитным слоем бетона не менее 20мм и не менее их диаметра (для квадратных и прямоугольных колонн);

— для свободной укладки в формы концы продольной арматуры не должны доходить до грани торца колонны на 10-15 мм, при этом если в оголовке колонны предусмотрена закладная деталь для опирания вышележащих конструкций, то продольный стержень арматуры должен не доходить до этой закладной детали не менее чем на 10 мм;

— в сечении колонны до 400х400 мм обычно ставят четыре стержня продольной арматуры, располагая их по углам колонны, при больших размерах сечения колонны расстояния между осями продольных стержней не должны превышать 400мм.

|следующая лекция ==>
Объединение бетона и арматуры|Расчет центрально сжатых железобетонных колонн

Дата добавления: 2014-01-07 ; Просмотров: 917 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

ГЛАВА II. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН

Железобетонные колонны (сборные, ЖБИ, ЖБ)

Выполнение строительных работ на объектах производственного, торгового и жилого типа требует использования прочных и надежных материалов, способных выдержать большую нагрузку. Железобетонные колонны соответствуют данным требованиям, применяются при монтаже перекрытий, балок, опорных конструкций, арок, фундаментов и других строительных операциях.

В конструкцию каждой колонны входит металлическая арматура, выполненная из стального прутка большого сечения. Металлокаркас заливается бетоном марки 200 или 300, после набора прочности и установки правильно распределяет нагрузку и обеспечивает целостность и отсутствие деформации готовой конструкции. В зависимости от назначения и состава материала технические характеристики колонн разных типов существенно различаются.

Укладка паркетной доски во всех подробностях:
3 технологии, отработанные на практике

Паркетная доска — экономичный аналог штучного паркета и массивной половой доски. Но благодаря многослойной структуре она менее подвержена короблению при перепадах температуры и влажности. Как правильно уложить это напольное покрытие, чтобы оно не скрипело, не вздувалось и прослужило долгое время?

На нашем рынке чаще всего встречается паркетная доска в виде трехслойной планки, где верхний (лицевой) слой выполнен из ценной породы древесины, а средний и нижний — из более дешевой, обычно хвойных пород. Волокна в соседних слоях ориентированы перпендикулярно по отношению друг к другу, что повышает стабильность доски при изменениях температурно-влажностного режима в помещении. Толщина верхнего слоя составляет 3–4,6 мм при общей толщине планки 14–15 мм. Длина планки — 2100–2250 мм, ширина — 180–200 мм.

Паркетные доски, представленные в России, как правило, стыкуют друг с другом бесклеевым способом — с помощью замковых соединений: фигурных шипов и пазов, предусмотренных в планках. Конструкция «замка» несколько различается в зависимости от производителя, предполагая один из двух способов стыковки.

Поворотный «замок»

Первый — забивной: доски соединяют между собой легкими ударами молотка и подбойника. Второй — поворотный: шип одной доски вставляют в паз другой под углом 45°, затем планку опускают, тем самым защелкивая замок. Оба варианта являются надежными, позволяют избежать зазоров между элементами покрытия, а также разъединить их в случае необходимости. Вместе с тем поворотный способ накладывает некоторые ограничения при укладке: иногда нет возможности развернуть доску под углом к уже уложенной (например, когда низко расположен радиатор). Тогда приходится подтачивать замок, чтобы соединить доски в горизонтальной плоскости, и проклеивать стык водно-дисперсионным клеем, специально предназначенным для подобных работ.

В сравнении со штучным паркетом, паркетная доска предоставляет меньше вариантов рисунка пола. Планки всегда воспроизводят палубную укладку паркета, с обязательной разбежкой — одна планка должна быть смещена относительно другой на половину или треть ее длины.

Существует три основные технологии укладки такой доски. Самая распространенная — «плавающим» способом, то есть без жесткого крепления к основанию. Кроме того, планки можно приклеивать к полу или уложенному на него настилу из фанеры

Укладка «плавающим» способом

Укладка клеевым способом

На нашем рынке чаще всего встречается паркетная доска в виде трехслойной планки, где верхний (лицевой) слой выполнен из ценной породы древесины, а средний и нижний — из более дешевой, обычно хвойных пород. Волокна в соседних слоях ориентированы перпендикулярно по отношению друг к другу, что повышает стабильность доски при изменениях температурно-влажностного режима в помещении. Толщина верхнего слоя составляет 3–4,6 мм при общей толщине планки 14–15 мм. Длина планки — 2100–2250 мм, ширина — 180–200 мм.

Процесс укладки

Таблица 2. Монтаж паркетной доски плавающим способом


Автор публикации 12.10.2018

Ссылка на основную публикацию