Армирование колонн – Армирование колонн

Содержание

нормы и требования, способы укрепления конструкции — RUUD

Содержание статьи:

Устройство бетонных и железобетонных конструкций предусматривает дополнительное укрепление за счет арматурного проката. Последний, к слову, составляет один из наиболее востребованных сегментов черной металлургии, что подтверждается его широким использованием в строительстве. Применительно к бетонным колоннам армирование играет особенно важную роль ввиду невозможности применения других опорных конструкций кроме нижнего и верхнего перекрытия. Внутреннее стержневое усиление металлическими прутьями в разных конфигурациях является оптимальным решением задачи.

Общие требования к арматуре

Вам будет интересно:Использование керамзитовой засыпки для пола

Армирование колонн – Армирование колонн

Для колонн может использоваться горячекатаные, термомеханически упрочненные и холоднодеформированные металлические прутья разного профиля. Диаметр в среднем варьируется от 12 до 40 мм. Если планируется задействовать холоднодеформированные стержни периодического профиля, то применяться может и небольшой диаметр на 3-12 мм. В показателях прочности на растяжение допускаются классы А и В, отвечающие гарантированным пределам по текучести с коэффициентом не меньше 0,95.

В особых случаях при армировании монолитных колонн могут предъявляться специальные требования в отношении пластичности, свариваемости, коррозийной стойкости и прочности на усталость. Как правило, это связано со спецификой применяемой бетонной смеси и цемента. Ключевое значение почти в каждом случае армирования имеет характер сцепки с бетоном. Недостаток адгезии может компенсироваться конструкцией профиля с пазами и гребнями. Те же горячекатаные и холоднодеформированные прутья могут иметь кольцевые и серповидные выступы разной величины. И напротив, многие марки бетонов с хрупкой структурой допускают использование только гладких стержней – например, класса А240. Теперь стоит перейти к более подробному рассмотрению параметров арматуры, используемой в укреплении колонн.

Длина арматуры

Вам будет интересно:Возведение дома из "лего"-кирпича

При закладке сборной колонны тщательно рассчитываются параметры опалубки, в которую должна органично входить и укрепляющая металлическая оснастка. Важно, чтобы окончания рабочих стержней, не соединяемых с анкерными элементами, находились на следующем расстоянии от торцевой части детали:

  • 20 мм, если устраивается монолитная колонна длиной не менее 6 м.
  • 15 мм, если колонна имеет длину свыше 18 м. Это же ограничение относится к мачтовым конструкциям и опорам.
  • 10 мм, если закладывается сборная колонна длиной менее 18 м.

Вам будет интересно:Простенок - это элемент укрепления

В каждом случае армирование колонны предполагает оставление части прутка, которая должна быть защищена специальными антикоррозийными средствами или дополнительно изолирована каркасной оснасткой.

Диаметр арматуры

Армирование колонн – Армирование колонн

В случае с продольными стержнями используются элементы толщиной не меньше 16 мм. Монолитные конструкции сборного типа можно укреплять и 12-миллиметровыми прутьями. Также малые диаметры допускаются при использовании арматуры из конструкционной стали с защитным покрытием. Учет диаметра важен и с точки зрения конфигурации ее размещения в теле колонны. Так, продольные прутья можно устанавливать только в один ряд и желательно с выдержкой равного диаметра. Если же планируется армирование колонны стержнями разной толщины, то максимум допускается применение двух форматов без учета конструкционной укрепляющей оснастки. Прутья разных диаметров обычно применяются в целях экономии, но при этом нельзя использовать соседние типоразмеры в одной колонне. К примеру, не допускается закладка стержней диаметром 8 и 10 мм или 10 и 12 мм.

Площадь армирования

Расчет площади выполняется по сечениям продольного армирования. В результате оценивается, какой процент сечения стержней занимают на поверхности колонны. Максимум допускается 5%, но только в случае размеренной компоновки прутьев без нахлеста. Соединение нахлестом удваивает площадь сечения арматуры в местах стыка, что не всегда позволяет выполнить корректную сборку колонны. Также следует выдерживать симметрию размещения стержней относительно площади сечения конструкции – особенно, если речь идет о будущей эксплуатации сооружения с высокой нагрузкой на изгиб. Так или иначе, оптимальный процент армирования колонны составит 2-3%. В самом сечении следует учитывать не только основу прутка, но и выступы в виде гребней.

Какой должна быть стыковка армирующих стержней?

Армирование колонн – Армирование колонн

Соединение и выпуски арматуры также определяют надежность конструкции. Уже отмечалась важная роль нахлеста, которая увеличивается при использовании монолитных колонн. При этом не стоит недооценивать влияние таких связок на структурную целостность колонны. Дело в том, что, к примеру, 25-миллиметровый прут (в диаметре) должен стыковаться с нахлестом по длине не менее 140 см. Причем если стыковка производится в разбег, то это расстояние удваивается. Поэтому рекомендуется стремиться к минимизации соединяющих узлов при армировании колонны продольными стержнями. Если дело касается больших пролетов и выполнение переходных зон неизбежно, то стыки переводятся на места изменения сечения самой колонны. Такие конфигурации встречаются в ступенчатых, двухветвевых и обрываемых конструкциях. Также в качестве альтернативы рекомендуется сварное соединение с накладками.

Промежутки между стержнями

Вам будет интересно:Краска для влажных помещений. Водостойкие краски: обзор, характеристики, правила нанесения

Для начала стоит подчеркнуть значимость баланса между укрепленной массой и пустотами в теле колонны. Перенасыщенность рабочих металлических стержней ослабляет бетонную конструкцию, делая ее более чувствительной к динамическим нагрузкам. И напротив, недостаток армирующей оснастки увеличивает риски повреждения колонны при эксплуатации под статическими нагрузками. Даже если перекрытия и армированная колонна действуют друг на друга в умеренных показателях давления, то через время на ослабленных участках конструкции начнут образовываться трещины. Соблюсти баланс можно выдерживанием нормативной дистанции между арматурными прутьями в 400 мм. Если этого расстояния оказывается недостаточно по причине минимального включения щебня или камня в раствор, то большие промежутки разбавляют за счет конструкционной тонкой арматуры диаметром 12 мм.

Ограничения защитного армирующего слоя

Армирование колонн – Армирование колонн

Максимальный слой продольного армирования составляет 50 мм. В эту толщину входит и основа стержня, и его конструкционные элементы с покрытием. Возможность применения прутьев с диаметром в 40 мм при сохранении технологических 10 мм обуславливается тем, что сам армирующий слой может требовать дополнительного усиления. В частности, армирование колонн с сечением 600х800 мм предусматривает включение сварной сетки, хомутов и стяжек. Крупноформатные стержни дополнительно скрепляются между собой усиливающими связками. Причем дополнительные элементы укрепления самой арматуры не следует путать с накладками при сварке, которые выполняют ответственную конструкционную задачу соединения двух или нескольких стержней.

Армирование колонн – Армирование колонн

Главное ограничение касается толщины защитного слоя, что обусловлено пропорциональным повышением рисков растрескивания колонны в местах прохождения стержней. Напряжение, испытываемое бетонной структурой с инородными включениями, будет чрезмерно высоким и при динамических нагрузках приведет к разрушению. Данный фактор отчасти компенсируется вышеупомянутыми сетками и хомутами, но лучше всего изначально соблюсти нормы формирования армирующего слоя.

Требования к поперечному армированию

В колонных конструкциях, где расчетное поперечное усилие не может обеспечиваться только бетонной структурой, используется и поперечная арматура. Шаг при ее закладке должен составлять не больше 300 мм. Если планируется выполнять сжатое укрепление, то расчет армирования колонны по отступам делается исходя из толщины стержней – шаг должен составлять не более 15 диаметров, но укладываться в 500 мм. Что касается взаимодействий поперечной и продольной арматуры, то оно будет зависеть от сечения колонны и ее насыщения рабочими стержнями. В принципе возможны две конфигурации. В одной сопряжение не допускается, поскольку слой продольных прутьев устраивается ближе к краю, а поперечные стержни закладываются в оставленных промежутках. Во втором варианте выполняются стыки, если продольное армирование реализуется в несколько рядов от края к центральной части. В основном поперечные тонкие стержни соединяют с конструкционными прутьями диаметром не более 12 мм.

Технология армирования колонн

Способы армирования различаются по техникам вязки, подходам к устройству опалубки и конфигурациям размещения стержней. Что касается вязки, то ее можно выполнять с помощью проволоки или сварным способом. В первом случае рекомендуется использовать вязальный строительный пистолет для арматуры, а во втором – инверторный сварочный аппарат для точного соединения. На этом этапе формируется каркас. Конфигурация армирования под колонны может быть разной в зависимости от характеристик конструкции. Оптимально использовать комбинированный вариант с применением продольного и поперечного армирования, при котором будет реализована и смежная вязка двух каркасов. Опалубочная конструкция устраивается с помощью формовочных заготовок, в которые погружают подготовленный металлический скелет и в дальнейшем заливают его бетоном. Различия в методах создания опалубки сводятся к типу используемого материала – древесины, пенополистирола или комбинированных волокнистых материалов. В этом выборе главное условие заключается в возможностях сочетания арматуры и опалубки по массе и техническим нагрузкам в целом.

Армирование фундаментов колонн

Строительные колонны устанавливаются на фундаменте, так называемом несущем стакане, который тоже подвергается усилению. Для формирования части конструкционной подошвы используют марки тяжелого бетона с высоким классом прочности. Армирование стакана выполняется горячекатаными стержнями с периодическим профилем. Ключевое значение при армировании фундамента под колонну будет иметь узел сопряжения прутьев подошвы с элементами основного продольного усиления. Для этой связки в месте перехода от подошвы к стволу колонны используется приварка прутьев с шайбами к скелету из горячекатаных стержней стакана. Сложность заключается лишь в правильном переходе от одного уровня к другому с соблюдением симметрии укрепляющих контуров.

Особенности спирального армирования

Армирование колонн – Армирование колонн

Наиболее сложным, с точки зрения устройства прутьев, является усиление колонн с круглым сечением. Проблема заключается в усложнении конфигурации армирующего слоя, которое требует дополнительной поддержки. В таких системах применяют косвенное укрепление спиральными металлическими прутьями. Особенности армирования круглых колонн выражается в том, что продольные стержни дополнительно обвиваются по периметру витками накладной проволоки. Диаметр спирали при этом составляет не более 20 см.

Армирование консолей колонн

По причине отсутствия возможностей установки опор для колонны строители часто используют консольные выступы как элемент усиления конструкции. Устанавливать такие части рекомендуется на стальном армирующем каркасе, который может входить в верхнее перекрытие или в нижний фундамент. Консоли усиливаются металлическими стержнями малого диаметра, хомутами и сварной сеткой в зависимости от параметров конструкции. Наибольшего эффекта укрепления колонн в составе с консолями удается достичь при однородной связке перекрытия, основного каркаса ствола и подошвы.

Заключение

Армирование колонн – Армирование колонн

Особенности применения армирования под колонны обуславливаются конструкционной изоляцией данной части сооружения. Разумеется, оба перекрытия с верхней и нижней части обеспечивают необходимую поддержку, но избыточное давление с нагрузкой может негативно сказаться непосредственно на структуре колонны. Именно для предотвращения внутренних процессов разрушения используют продольную и поперечную арматуру. При этом требования дают немалую свободу проектировщикам и в выборе стержней, и в конфигурациях их закладки. Принципиальные ограничения касаются в основном подбора материалов, назначения размеров и способов установки каркаса.

Источник

ruud.ru

Армирование колонн. | Архитектурный журнал ADCity & Бюро М-4

Для колонн и стоек, работающих на центральное сжатие, принимается как правило квадратное сечение, иногда прямоугольное, круглое или кольцевое. 
Если эксцентриситет большой (как правило при внецентренном сжатии) поперечное сечение колонн принимается прямоугольным. При этом большие стороны прямоугольника располагаются параллельно оси, относительно которой имеется эксцентриситет. 
Также сече­ния могут быть тавровыми или двутавровыми.
В целях стандартизации прямоугольные и квадратные сечения колонн принимаются кратными 50 мм. 
Для монолитных колонн рекомендуется поперечное сечение не менее 250 мм. 
Бетон для колонн используют не ниже класса В15 (С12/15), а для очень нагруженных не ниже В25 (C20/25). 
Колонны армируются продольными стержнями арматуры диаметром ≥ 12 мм из стали класса А400C или А500C и поперечными стержнями или хомутами из стали класса А240C
Размеры поперечных сечений следует принимать такими, чтобы гибкость l0/r относительно любой из осей поперечного сечения не превышала 120. 
Толщину защитного слоя бетона следует принимать ≥ диаметра стержней продольной арматуры и не менее 20 мм. Если в качестве продольной арматуры используется полосовая, угловая или фасонная сталь (в колоннах с жестким каркасом), толщина защитного слоя принимается ≥50 мм; 
Расстояние в свету между вертикальными стержнями арма­туры, расположенными при бетонировании вертикально, должно быть ≥ 50 мм. Расстояние между стержнями продольной арматуры, расположенными при бетонировании гори­зонтально или под наклоном принимается ≥ 25 м. для арматуры нижней части сечения и ≥ 30 мм для арма­туры верхней части сечения. Кроме того, это расстояние во всех случаях при­нимается ≥ наибольшего диаметра арматуры;
Поперечные стержни или хомуты устанавливаются без расчета, но с соблюдением следующих требований: 
 — при ширине поперечного сечения колонны ≤ 400 мм и количестве про­дольных стержней ≤ 4 проектируются плоские сварные каркасы без дополнительных стержней или оди­ночные хомуты;
— при ширине поперечного сечения > 400 мм или количестве продольных стержней > 4 устанавливаются дополнительные стержни на одной из сторон или ставятся двойные хомуты; — вместо двойных хомутов допускается ставить соедини­тельные шпильки ;
— перегибы хомутов предусматривают на расстояниях ≤ 400 мм по ширине поперечного сечения элемента.
Конструкция вязаных хомутов колонн должна быть такова, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы — на расстоянии не более 400 мм по ширине сечения колонны. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.
Расстояние между стержнями поперечной арматуры принимается ≤ 15 d для вязаных каркасов и ≤ 20 d для сварных каркасов, чтобы предотвратить боковое выпучивание про­дольных стержней арматуры. При этом во всех случаях это расстояние принимается ≤ 500 мм, где d — это наименьший из диаметров продольных сжатых стержней. 
В колоннах с коэффициентом армирования продольной арматурой > 3% поперечные стержни или хомуты ставятся на расстояниях ≤ 10d и ≤ 300 мм. 
Диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах принимается: 
 — 5-6 мм — при d = 14-20 мм продольных стержней; 
 — 8 мм — при d = 22-25 мм; 
 — 10 мм — при d = 28-32 мм; 
 — 12 мм — при d = 36-40 мм; 
В вязаных каркасах диаметр хомутов принимается ≥ 5 мм и ≥ 0,25d, в данном случае d — наибольший диаметр стержней продольной арматуры. 
Как правило при изготовлении вязаных каркасов используются хомуты из проволоки класса А240С диаметром 6-8 мм. 
Если проектом предусматриваются закладные металлические детали, то они не должны выступать за плоскость граней элементов. Закладные детали должны привариваться к рабочей арматуре или быть надежно заанкеренными в бетон посредством специальных анкерных крюков или стержней.

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

Армирование колонн – Армирование колонн

adcitymag.ru

Как армирование колонны зависит от нагрузки

От чего зависит количество арматуры в колонне? От вертикальной силы N (она передает колонне сжимающие усилия) и от изгибающего момента М, который раскладывается на пару сил, одна из них сжимает грань колонны, другая одновременно растягивает.

Армирование колонн – Армирование колонн

Как видите из рисунка, сжимающая сила N равномерно распределяется между всей арматурой (естественно, значительная часть приходится на бетон, но мы сейчас рассматриваем арматуру), а момент М раскладывается на пару сил – у одной грани колонна сжимается (стрелки вниз), у другой – растягивается (стрелки вверх).

Если на колонну действуют моменты в двух направлениях, выходит еще веселее – нужно суммировать усилия от вертикальной силы N и от двух моментов.

Армирование колонн – Армирование колонн

И в зависимости от соотношения величин сжимающей силы и изгибающего момента, мы получаем очень разные ситуации. Выделим два крайних случая.

1) Сжимающая сила N значительно превышает пару сил, полученную при раскладывании изгибающих моментов М.

Для примера на рисунке ниже сила N дает усилие в каждом стержне, равное 10 (цифра условна), а изгибающий момент М действует только в одном направлении и дает усилие в каждом стержне, равное 5 (сжатие) и -5 (растяжение). Тогда при суммировании всех усилий мы получаем только сжатие (максимум 15, минимум 5). И никакого растяжения в колонне.

Армирование колонн – Армирование колонн

Если колонна не испытывает растяжения, для нее это благоприятно. Бетон даже без арматуры отлично работает на сжатие и воспринимает огромную часть нагрузки. Ну, а там, где бетону все-таки нужна помощь, подключается арматура.

2) Сжимающая сила N меньше меньше пары сил, полученной при раскладывании изгибающих моментов М.

В таком случае, как вы видите из картинки ниже, в колонне возникают растягивающие усилия от момента (у дальней грани), но они не гасятся силой N (ее величины не хватает).

Армирование колонн – Армирование колонн

И эти растягивающие усилия для железобетона самые плохие. Бетон на растяжение практические не работает, трудится только арматура, и ее в таких ситуациях обычно нужно много.

Часто в многоэтажных каркасах наблюдается ситуация: на первом и на последнем этаже – арматура значительно больше, чем на средних этажах. Так вот на первом этаже ситуация обычно попадает под первый случай, когда вертикальная сила скапливается со всех этажей и внизу уже требуется значительное армирование. А на верхнем этаже в колоннах обычно возникает значительный изгибающий момент (он передается от перекрытия), и увеличение арматуры происходит по второму случаю.

 

class="eliadunit">
Добавить комментарий

svoydom.net.ua

5.3.3 Расчет продольного армирования колонны первого этажа.

Величина случайного эксцентриситета

Армирование колонн – Армирование колонн

Принимаем величину случайного эксцентриситета ea=20 мм

Расчетная длина колонны .

здесь:

гибкость колонны

При Армирование колонн – Армирование колонниАрмирование колонн – Армирование колонн, по таблице получаем

Необходимое сечение продольной арматуры

Принимаем 632 S400 Astot= 48.25 см2

В качестве поперечной арматуры для армирования колонны прини­маем стержни 8мм из стали класса S240 с шагом 45 см, что меньше 15 = 153.2 = 48см.

5.4 Расчет консоли колонны.

Консоль колонны воспринимает поперечную силу ригеля от одного междуэтажного перекрытия. Наибольшая поперечная сила действует на опоре B слева и равна .

5.4.1 Конструирование консоли.

Минимально допустимая длина площадки опирания ригеля на колонну из условия прочности на смятие:

см

Расстояние от торца сборного ригеля до грани колонны d = 6 см, тогда вылет консоли равен: l = lsup + d = 13.6 + 6 = 19.6 см<bр=30см.

Требуемая рабочая высота консоли у грани колонны может быть опре­делена из условия прочности наклонного сечения по сжатой полосе:

Полную высоту консоли у ее основания принимаем hАрмирование колонн – Армирование колоннd+cАрмирование колонн – Армирование колонн45 см.

Тогда: dут = h - c = 45- 2.5= 42.5 см.

Нижняя грань консоли у ее основания наклонена под углом 450, поэтому высота свободного конца консоли:

³ 1/3 × h

;

h = 3 × Армирование колонн – Армирование колонн=3× 15= 45 см;

5.4.2 Армирование консоли.

Ригель опирается на консоль на длине площадки, равной 225 мм.

Расчетный изгибающий момент силы Vsd относительно грани колонны:

M = Vsd × a, где – расстояние от силы до грани примыка­ния консоли к колонне.

M = 460.6 ×15.8 = 7277 кН × см.

Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по из­гибающему моменту M, увеличенному на 25%:

Принимаем: 2Æ18 S400 (As= 5.09 см2). Эти стержни привариваются к закладным деталям консоли.

Так как h=45см > 2.5 × a= 2.5 × 17.25 = 43.125см, то консоль армируется отогнутыми и поперечными стержнями.

Площадь сечения отогнутой арматуры можно определить по:

Ast,inc = 0.0015× bс × dут= 0.0015× 40 × 41.5 = 2.49см2.

Отогнутую арматуру устанавливаем в двух наклонных сечениях по два стержня в каждом сечении, то есть 4Æ12 S400 (As= 4.52 см2).

Поперечные стержни принимаем по двум граням консоли из стали класса S240 Æ8 мм (Asw=1.01 см2). Шаг поперечных стержней должен быть не более 15 см и не более h/4 = 45/4 = 11.25 см. Принимаем в пределах консоли шаг поперечных стержней S = 10 см.

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис 15 . Армирование консоли колонны.

5.5. Расчет стыка колонн.

Стык такого типа должен рассчитываться для 2-х стадий:

-до замоноличива­ния как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки

-после замоноличи­вания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.

Рассмотрим устройство стыка на третьем этаже, где действует продольная сила:

-от полных нагрузок

кН,

-от постоянных нагрузок

кН

Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки.

При расчете стыка до замоноличивания усилие от нагрузки воспринима­ется бетоном выступа колонны, усиленным сетчатым армированием (Армирование колонн – Армирование колонн) и ар­матурными выпусками, сваренными ванной сваркой (Армирование колонн – Армирование колонн). Поэтому условие прочности стыка имеет вид:

где Ac0 – площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей про­кладки или площади листа;

j1 – коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;

As.tot – площадь сечения всех выпусков арматуры;

fcud,eff – приведенная призменная прочность бетона.

Размеры сечения подрезки прини­маем (b1 х h1) = 11Армирование колонн – Армирование колонн11 см.

Тогда площадь части сечения, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см, а размеры в плане: 12´12 см, что не более 1/4 ширины колонны, распределительных листов - 25 ´ 25 см.

За площадь смятия Ac0, принимаем площадь распределительного листа, поскольку его толщина 20мм превышает 1/3 расстояния от края листа до цен­трирующей прокладки

(Армирование колонн – Армирование колоннсм), то есть Ac0 = 25 × 25= 625 см2.

Принимаем Ac1 = Aeff = 1895.3 см2.

Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:

Сварные сетки конструируем из проволоки Æ5S400 cfyd=365МПаиAsx=Asy= 0.196см2. Размеры ячеек сетки должны быть не менее 50мм, не более 1/4bс = 500/4 = =125мми не более 100мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60мм, не более 150мми не более 1/3 стороны сечения. В каж­дом направлении сетки число длинных стержней - 6, коротких - 4.

Расчет­ная длина длинных стержней 45 см, коротких – 25 см.

Коэффициент косвенного армирования:

ρxy.

Коэффициент эффективности косвенного армирования:

jо = Армирование колонн – Армирование колонн=

где y =

Значение fcud,eff определяем по формуле:

где φs= Армирование колонн – Армирование колонн=

Тогда

Для вычисления усилия NRd2 определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром 28 мм:

i = d/4 = 28/4 = 0.7 см;

-расчетная длина выпусков арматуры, равная длине выпусков арматуры: l0 = l = 30 см;

-гибкость выпусков арматуры: l0/i = 30/0.7 = 37.5;

Коэффициент продольного изгиба арматуры: j1 = 0.89;

Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:

Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным сты­ком:

=2438 +400 =2838кН > 2503.4 кН.

Таким образом, прочность колонны в стыке до замоноличивания больше усилий, вызванных нагрузкой даже в стадии эксплуатации. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации можно не производить, так как добавится еще прочность замоноличенного бетона.

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 16. Стыка колонн между собой.

studfiles.net

Поперечное армирование колонны

Расстояние между поперечными стержнями назначаем по требованию граничной гибкости продольных стержней:

Армирование колонн – Армирование колонн

Назначаем шаг поперечных стержней 400 мм

Диаметр поперечных стержней принимаем по условию свариваемости:

Принимаем диаметр стержней AI 8мм.

Расчет короткой железобетонной консоли

  1. Определяем расчетную длину площадки опирания ригеля на консоль

Принимаем Армирование колонн – Армирование колонн

  1. Расчетный вылет колонны

Принимаем

  1. Определяем плечо усилия Q относительно грани колонны.

  1. Определить необходимую высоту сечения консоли при условии прочности

  1. Назначаем полную высоту консоли колонны с учетом конструктивных требований.

Принимаем

  1. Проверка условия

Условие выполняется.

  1. Определяем необходимую площадь сечения продольной арматуры консоли

Армирование колонн – Армирование колонн

Принимаем арматуру 2Ǿ16 A-III с

  1. Определяем схему армирования консоли поперечной арматурой из условия

Условие не выполняется, следовательно, консоль армируем горизонтальными и отогнутыми стержнями.

  1. Определяем стержни консоли согласно условий.

-горизонтальные стержни

Принимаем арматуру 6Ǿ10 A-I с

-отогнутые стержни

Принимаем арматуру 4Ǿ12 A-I с

  1. Проверяем достаточность размеров и армирования консоли на действие поперечной силы из условия прочности наклонного сечения

Армирование колонн – Армирование колонн

при с=а

Условие выполняется

Армирование колонн – Армирование колонн

Расчет стыка сборных железобетонных колонн

В курсовом проекте принимаем сварной стык колонн с торцевыми листами и центрирующей прокладкой, так называемый сварной стык.

Стык располагается на расстоянии 0,5-1 м от уровня перекрытия при условии удобства его выполнения.

Торцовые площадки колонны вблизи стыка должны быть рассчитаны при условии прочности на местное сжатие и заармированы сварными сетками.

Заданием расчета стыка колонны являются:

  1. Обеспечение прочности бетона под торцовыми листами на смятие с учетом непрямого армирования

  2. Расчет сварных швов, которыми соединяются торцовые листы смежных колонн

Расчет стыка колонн с центрирующей прокладкой

Расчет сварных швов вдоль периметра торцовых листов

  1. Определить площадь контакта колонны по периметру сварных швов Ашв

- размеры торцевых листов закладной детали М-6

- толщина торцевого листа

  1. Определяем площадь контакта колонны под центрирующей прокладкой

- размеры центрирующей прокладки

Принимаем

  1. Общая площадь контакта в стыке

  1. Определяем долю усилия которое передается через сварные швы.

  1. Определяем необходимый катет сварного шва вдоль периметра листов

,принимаем

- суммарная длина сварных швов по периметру стального листа с учетом непровара 1 см.

Расчет прочности бетона на смятие под торцевым листом с учетом непрямого армирования

  1. Коэффициент Армирование колонн – Армирование колонн, который учитывает повышение несущей способности бетона при местном изгибе

  1. Коэффициент Армирование колонн – Армирование колонн, который учитывает влияние непрямого армирования на местный изгиб

- площадь бетона, который находится в середине контура сеток между осями крайних стержней.

  1. Коэффициент непрямого армирования

- соответственно, количества стержней, площадь сечения и длина стержня одного направления

- то же, в другом направлении

S – шаг сеток вдоль колонны

  1. Коэффициент

  1. Коэффициент эффективности непрямого армирования

  1. Приведенная призменная прочность бетона

  1. Проверка прочности бетона на смятие под торцевым листом закладной детали М-1

Проверка выполняется.

Конец расчета.

Схема стыка колонн с центрирующей прокладкой

Армирование колонн – Армирование колонн

studfiles.net

Нюансы армирования колонн

При армировании колонн часто возникает ситуация, в которой колоннам верхнего этажа требуется более мощная арматура. Ситуацию можно проконтролировать , используя виузализацию колонн с окраской по типу армирования (см. рис. 1). Типам армирования предварительно заданы различные цвета средствами диалога «Унификация колонн».

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 1. Цветовая индикация типов армирования колонн

При назначении цвета все типы армирования, подходящие для текущего сечения колонн, автоматически раскрашиваются тонами различной насыщенности. Более насыщенные тона соответствуют более нагруженным колоннам с более «тяжёлыми» типами армирования.

Настроить цвет каждого типа армирования можно индивидуально в диалоге «Тип армирования».

На общем виде заметно, что на верхнем этаже имеются колонны, окрашенные более густым цветом (применена арматура больших диаметров), а этажом ниже расположены колонны менее насыщенного цвета (арматура меньших диаметров). Такие места в конструкции здания таят в себе опасность потенциальной ошибки конструктора. Если проектировать колонны предпоследнего этажа, не глядя на их окружение, есть риск назначить недостаточную длину выпусков.

Как же можно эффективно исключить такую ошибку?

Для начала, выделяем колонны предпоследнего этажа, непосредственно указывая их в модели при помощи курсора. Для группового выделения удерживайте нажатой клавишу Shift.

В диалоге «Свойства объектов» корректируем марку выделенных колонн, например, дописываем в конце сигнатуру «УдВ» (см. рис. 2), подразумевая, что это означает «Удлинённые выпуски».

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 2. Коррекция марки выделенных колонн

Если колоннам заданы разные марки, то они получат разные модели армирования. Все колонны одной марки получают одинаковую модель армирования.

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 3. Контроль марок колонн посредством диалога «Унификация колонн»

В диалоге «Унификация колонн» наблюдаем колонны с модифицированной маркой. Для контроля можем выбрать в списке колонны, которым назначен такой же тип армирования, и выделить их в модели. На общем виде видно, где они расположены в здании, а именно, на верхнем этаже (см. рис.4).

Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 4. Выделены колонны с одинаковым типом армирования


Армирование колонн – Армирование колонн

Рис. 5. Модели армирования колонн предпоследнего и верхнего этажей.

После создания модели армирования рамочкой выделяем угловые стержни (поскольку у них меняется диаметр на тот, что применен этажом выше) и задаём требуемое значение выпусков в диалоге «Свойства» (см. рис.5, слева).

Внимание! Значение длины выпусков задаётся от верхнего обреза колонны. Поэтому для достижения необходимого нахлёста следует прибавить толщину плиты.

Вообще, модель армирования, созданная автоматически, это только заготовка, создаваемая программой на основе заданного шаблона типа армирования. В зависимости от положения колонны в здании могут потребоваться, например, дополнительные надписи, например: «Отогнуть в плиту» (см. рис.5, справа).

rflira.ru

4.3. Расчет армирования колонны первого этажа.

Q1 = (n −1) Qперекр =557 (5 −1)= 2228 кН.

Q2 =Qпокрыт = 67 кН,

Составим расчетные комбинации усилий:

NSd ,1 =G1 + Qд + ∑ψ0 Q =1458 + 2228 + 0,7 67 =3733кН;

NSd ,2 =G1 + Qд + ∑ψ0 Q =1458 + 67 + 0,7 2228 =3085 кН.

где: Qд – доминирующая переменная нагрузка.

Наиболее невыгодной является первая комбинация – NSd,1 = 3733 кН. Длительную часть переменной нагрузки определим путем умножения пол-

ной части переменной нагрузки на коэффициент сочетания ψ2 (зависит от вида нагрузки), определяемый по таблице А.1 приложения А СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» [1, 2]

Q1,l =Q2 ψ2 = 2228 0,5 =1114кН.

Q2,l =Q1 ψ2 = 67 0,3 = 20 кН – снеговая нагрузка; Выберем длительную часть для первой комбинации:

NSd ,l =1458 +1114 + 20 = 2592 кН.

Таким образом,

NSd =3753кН – полное усилие в колонне первого этажа,

NSd,l = 2592 кН– длительная часть усилия в колонне первого этажа.

Расчетную длину колонны определяем по формуле

l0 = β lcol ,

где β= 1 – коэффициент, зависящий от характера закрепления концов стойки. lcol – геометрическая длина колонны

lcol = Hэт + 50 − 600 = 4500 + 50 − 600 =3950мм.

Hэт = 4,5 м – высота этажа по условию; 600 – высота сечения главной балки, мм; –0.050 – отметка обреза фундамента, м. Случайный эксцентриситет составит :

 

l

col

 

 

 

3950

 

 

 

ea =

 

 

=

 

 

= 6,58 мм

 

600

600

 

 

 

 

 

 

 

ea = max ea =10 мм

 

 

 

 

=16,7мм.

 

h

 

 

500

 

 

 

 

ea =

=

=16,7 мм

 

 

30

 

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

studfiles.net