Конструирование железобетонной колонны

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

При конструировании каркаса колонны необходимо учесть, что каркас – это тело колонны обеспечивающее гибкость. Колонна – вертикальный элемент воспринимающий вертикальные сосредоточенные нагрузки, для правильной работы колонне требуется гибкость.

В колонне содержится рациональное количество арматуры 1-2% от общей площади поперечного сечения. Этот минимальный процент содержится в четырех стержнях расположенных симметрично в поперечном сечении колонны, по углам. Возможны случаи насыщения колонны продольной арматурой (рабочей) тогда её количество может составить 3%.

Кроме продольной арматуры в сечении колонны может располагаться косвенная арматура. Она используется в круглых сечениях. Так же возможно использование сплошной арматуры. Сплошную арматуру используют в колоннах для большой нагрузки. Под сплошной арматурой понимают прокатный профиль, расположенный в теле колонны.

Армирование колонны производят продольными стержнями диаметром не менее 16мм.

Расстояние между осями продольными стержнями в поперечном сечении (h) не должно превышать 400мм, если сечение прямоугольное, то возможно, что расстояние между стержнями может превысить 400мм, тогда устанавливают дополнительные стержни, которые уменьшат расстояние. При установке таких стержней используют такие элементы, как шпильки они соединят продольные стержни в поперечном сечении.

Толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 20мм, рекомендуется использовать 50мм.

Поперечные стержни устанавливают для предотвращения бокового выпучивания рабочих стержней во время работы под нагрузкой.

При конструировании колонны учитывают диаметр рабочих стержней, поскольку по этому диаметру подбирают диаметр поперечного стержня – «хомута». Подбор диаметра производят по таблице свариваемости.

Если сечение колонны 40× 40мм, то площадь поперечного сечения колонны составит 40 ∙ 40 = 1600мм, тогда арматуры 1% от этой площади составит 1600 ∙ 0, 01 = 16 см², по сортаменту подбираем 4 стержня с площадью 16 см² принимаем 4Ø 22 с площадью 15, 2см² – это значение ближе, чем 19, 63см². подбираем для Ø 22 поперечный стержень Ø 8мм.

После подбора стержня поперечно расположенного в каркасе определяем шаг, с которым этот стержень необходимо расположить. Определение шага зависит от того, каким образом соединены стержни продольные и поперечные: вязанием или свариванием.

Если каркас вязаный, то S=15 ∙ d,

Если каркас сварной, то S=20 ∙ d

где: d – диаметр рабочей арматуры, мм.

Шаг не должен превысить 500мм и всегда должен быть кратен 50мм.

Также обязательно учитывают места смятия, расположенные в колонне в верхней части – оголовке, и нижней части – базы колонны.

В местах смятия должны располагаться плоские сетки шаг, в которых составляет, для колонн 40× 40мм - 60× 60мм; для колонн 30× 30мм - 50× 50мм.

Сетки располагают друг от друга на расстоянии 60 – 75мм верхней части каркаса колонны и в нижней части - с шагом 150мм.

Сетки выполняются размерами, учитывающими защитный слой бетона, для сеток он составляет 5мм с каждой стороны.

В нижней части колонны располагают минимум 4 сетки С-2 или учащают шаг «хомутов», в верхней части располагают сетки С-2 и С-1. Сетки С-1 располагают в самом оголовке, поскольку в оголовке необходимо выпускать арматуру для соединения вышестоящих элементов с нижестоящими, то оголовок при виде сверху имеет крестообразную форму, в сетке также вырезают углы, и она принимает крестообразную форму.

Сетки выполняют из арматурной стали класса А400 диаметром 6 – 10мм.

В нижней части сетки соединяются с рабочей арматурой (5), в верхней части сетки (1, 2) крепятся друг с другом и с каркасом колонны отдельными стержнями (6), расположенными по четырем сторонам колонны, диаметр этого стержня соответствует диаметру стержней сеток.

Для обеспечения жесткости в нижней части каркаса колонны располагают сетку С-3 (3). Она выполняется из арматуры класса А400 Ø 10мм.

Попробуем законструировать колонну. Зададимся некоторыми параметрами: сечение 40× 40мм; диаметр рабочей арматуры Ø 16мм; каркас сварной; длина колонны 5330мм.

Начнем конструирование. В сечении располагаем 4 рабочих стержня Ø 16мм. Длина стержней составляет 5330мм – 10мм (в нижней части на защитный слой) + 10мм (в верхней части для выступа за границы сечения для легкости соединения) = 5330мм.

Определяем диаметр поперечных стержней по таблице свариваемости согласно Ø 16 диаметр «хомута» составит Ø 6 А240. Рассчитываем шаг этих стержней в каркасе при условии, что каркас сварной, то шаг S=20 ∙ d, получаем S=20 ∙ 16=320мм, округляем до цифры кратной 50мм, получаем, что стержни поперек рабочей арматуры будут установлены на расстоянии друг от друга 300мм. Рассчитаем, какое количество «хомутов» может расположиться в каркасе. Для этого нужно определить свободное количество длины каркаса. Учтем, что сетки в нижней части располагаются с шагом 150мм их 4 штуки минимум тогда они займут 4 ∙ 150мм = 600мм. В верхней части располагаем сетки с шагом 60мм крестообразные их 3, тогда 60 ∙ 3 =180мм. Сетки квадратные их 2 штуки располагаем с шагом 75мм (каким образом Вы будете выбирать шаг сеток это ваше личное мнение, оперируйте тем, где будет работать Ваша колонна, и как она будет работать) получаем шаг между сетками 1. Получаем, что сетки в верхней части будут занимать 180мм + 75мм = 255мм. Теперь учтем, что сетки должны быть закрыты бетоном. В нижней части 10мм на защитный слой бетона + 40мм на выпуски арматуры + 25мм на защитный слой бетона в верхней части колонны = 75мм, итого длина колонны минус занятая сетками и выпусками арматуры часть: 5330 – 255 – 75 = 5000мм.

Свободную часть делим на шаг, получаем: 5000 ÷ 300 = 16 полных шагов и доборный 5000 – 300 ∙ 16 = 200мм.

Расположение доборного шага может быть как в нижней части, так и в верхней части колонны.

Полное количество «хомутов» 16 + 1 =17 шагов, 18 стержней по одной стороне колонны, а их 4, тогда 18 ∙ 4 = 72 стержня во всей колонне.

Получаем: колонна содержит 4 рабочих стержня диаметром 16мм, 72 поперечных стержня диаметром 6мм, 4 сетки в нижней части колонны и 5 сеток в верхней. Попробуем составить спецификацию сборочных единиц:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒