Конструирование колонны

Расчет и конструирование колонн здания

Определение расчетных сочетаний усилий

Расчет элементов поперечной рамы необходимо производить с учетом наиболее неблагоприятных сочетаний нагрузок, а следовательно и внутренних усилий.

На основе данных приведенных в таблице составим комбинации расчетных усилий. При этом необходимо знать, что нормами для железобетонных конструкций рассматриваются две группы основных сочетаний нагрузок. В первой группе основных сочетаний учитывается постоянная и одна временная нагрузка без снижения величины усилия от временной нагрузки. Во второй группе суммируются постоянная нагрузка и две или более временные нагрузки с учетом коэффициента сочетаний нагрузок. При этом принимаются следующие коэффициенты сочетаний: ψ=0,95 – для длительных временных и ψ=0,9 – для кратковременных нагрузок. Усилия от двух мостовых кранов на крановом пути умножаются на коэффициент сочетаний ψ=0,85. при суммировании усилий от кранового оборудования в данной группе должны быть учтены одновременно действие вертикальных и горизонтальных нагрузок (нельзя учитывать торможение кранов без вертикального давления).

При составлении комбинаций расчетных усилий в стойках рамы необходимо выявить в каждом расчетном сечении три группы усилий:

+М_max, N_соот – максимальный изгибающий момент положительного значения и соответствующая ему продольная сила;

-М_min, N_соот – максимальный изгибающий момент и соответствующая ему продольная сила;

N_max. M_соотв – максимальная продольная сила и соответствующий ей изгибающий момент.

В табл. 6 приведены комбинации расчетных сочетаний усилий для крайней левой стойки. В данной таблице для каждого сечения по всем комбинациям показаны дроби: в числителе комбинации от постоянной и кратковременной нагрузок, в знаменателе – от постоянных и длительных нагрузок.

Сплошные колонны с консолями используют в зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью ≤ 30т, при высоте от пола до головки кранового рельса ≤11,15 м и В<12м

При проектировании колонн необходимо соблюдать конструктивные требования: размеры сечений колонн должны обеспечивать такую гибкость, которая бы не превышала в любом направлении соотношение λ= l₀ /i≤120.

Для здания с мостовыми кранами размеры поперечного сечения надкрановой части крайних колонн назначают из условия размещения кранового оборудования. Высота сечения составляет 380 и 600 мм для сплошных колонн. Для подкрановой части сплошных колонн высота сечения увеличивается соответственно до 600…900мм.

Ширину сечения колонны b_с принимают из технологии изготовления постоянной по всей высоте колонны: для колонн крайнего и среднего рядов с шагом в продольном направлении В=6м – не менее 400мм; при В=12м – не менее 500 мм. Кроме того, исходя из требований жесткости b_с≥(1/25)Н, Н – высота до низа стропильной конструкции.

Во всех колоннах предусматривают закладные детали для установки стропильных конструкций, стеновых панелей и подкрановых балок.

Для изготовления колонн применяют сварные каркасы при рабочей продольной арматуре из стали класса А-III диаметром 16мм, а поперечные стержни – из стали классов А-I или Вр-I. При применении высокопрочных бетонов классов В45…В60 целесообразно колонны армировать с использованием ненапрягаемой арматуры классов А-IV и А-V, что позволяет уменьшить расход металла на 20…40% и бетона до 20%.

Кроме того, из опыта проектирования установлено, что в гибких колоннах допускается применять напрягаемую арматуру классов А-IV и А-V, что позволяет повысить жесткость, трещиностойкость колонн, улучшить условия транспортирования длинных колонн, а так же уменьшить поперечное армирование, механизировать арматурные работы. В таких колоннах по сравнению с колоннами из обычного железобетона расход стали снижается до 40% и стоимость до 10%.

На колонны одноэтажных промышленных зданий распространяются все требования по конструированию сжатых элементов. Толщину защитного слоя бетона для рабочей продольной арматуры принимают не менее 20мм и не менее диаметра стержня; для поперечной арматуры– не менее 15мм и не менее диаметра поперечного стержня.

Продольные стержни в арматурных изделиях на концах должны иметь защитный слой бетона не менее 10 мм при длине колонны до 18м и не менее 15мм – при длине более 18м. для поперечных стержней арматурных изделий торцы должны иметь защитный слой не менее 5 мм.

Продольную рабочую арматуру располагают по граням перпендикулярно плоскости изгиба колонны и концентрируют в углах сечения. При расстоянии между осями рабочих стержней в направлении плоскости изгиба свыше 500мм надлежит ставить конструктивную арматуру диаметром не менее 12мм, чтобы между продольными стержнями было не более 400 мм.

Стыки продольных стержней внахлестку (без сварки) предусматривают в местах изменения сечения колонны с обеспечением длинны анкеровки. При этом в ступенчатой колонне продольную арматуру надкрановой части заводят за грань распорки также с обеспечением длинны анкеровки.

Диаметр поперечной арматуры назначают в зависимости от типа арматурного каркаса и наибольшего диаметра продольной рабочей арматуры и должен быть не менее 0,25d (d – наибольший диаметр рабочей продольной арматуры), а в вязанных каркасах, кроме того, не менее 5мм.

Шаг поперечных стержней не более 500 мм и не более: при вязанных каркасах – 15d, при сварных – 20d (d – наименьший диаметр рабочей продольной арматуры).

Дата добавления: 2015-08-31