Минимальный процент армирования несущих колонн: схемы, чертежи, минимальный и максимальный процент, нормы и правила

Армирование колонн. Пояснение к важным пунктам «Руководства по конструированию»

Содержание:

1. Пункт 3.60. О гибкости колонн.

2. Пункт 3.62. О защитном слое бетона.

3. Пункт 3.63. О длине рабочей арматуры.

4. Пункт 3.64. О площади рабочей арматуры.

5. Пункты 3.65 и 3.66. О диаметрах рабочей арматуры колонн.

6. Пункт 3.67. О выпусках арматуры из колонн.

7. Пункт 3.68. О расстоянии между стержнями колонн.

8. Пункт 3.69. О конструировании сечения колонны.

9. Пункт 3.70. О диаметрах поперечной арматуры.

10. Пункт 3.71. О шаге поперечной арматуры.

11. Пункт 3.72. Конструирование колонн с круглым сечением.

Все, что касается конструирования колонн, изложено в «Руководстве по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения)» – пункты 3.59 – 3.72, также важная информация содержится в пунктах 3.73 – 3.90 (их мы разбирать в этой статье не будем).

В данной статье я хочу дать пояснения к важным пунктам руководства, возможно, это поможет вам подойти к конструированию более осознанно.

Итак, начнем разбор.

Пункт 3.60. О гибкости колонн.

Обратите внимание на этот пункт и всегда проверяйте гибкость колонны. Здесь l₀ — это рабочая высота колонны, она принимается согласно указаниям «Пособия по проектированию железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры», r — радиус инерции сечения, h — высота сечения.

В чем суть этого требования? Чем длиннее колонна, тем больше должно быть ее сечение — это основное условие устойчивости. Слишком тонкая и длинная колонна будет гибкой, и шансов потерять устойчивость у такой колонны намного больше. Условие из п. 3.60 позволяет ограничить соотношение длины колонны и ее сечения (будь это высота сечения или радиус инерции).

Пункт 3.62. О защитном слое бетона.

Требование по защитному слою арматуры — очень важное.

Во-первых, согласно п. 3.4 руководства есть четкое требование по ограничению защитного слоя для рабочей арматуры — не более 50 мм. Какова причина такого ограничения? При большем защитном слое бетон колонны просто начнет растрескиваться, необходимо будет устанавливать дополнительные сетки, а в колоннах это делать совсем не рационально.

Во-вторых, согласно таблице 23 защитный слой для рабочей арматуры должен быть не менее 20 мм или не менее диаметра арматуры (например, при диаметре арматуры 25 мм защитный слой должен быть не меньше 25 мм). Это требование тоже обоснованное. При меньшем защитном слое есть риск того, что арматура начнет оголяться, подвергаться коррозии и разрушаться.

Поэтому мы всегда должны придерживаться золотой середины. По моему опыту это 25-30 мм.

Пункт 3.63. О длине рабочей арматуры.

Почему дается ограничение по длине стержня? Коррозия здесь играет очень малую роль. В основном важно удобство укладки арматуры в опалубку. Погрешности при нарезке арматуры тоже бывают, и очень неприятно, когда стержень каркаса не помещается в опалубке. Особенно этот пункт важен для сборных колонн.

Пункт 3.64. О площади рабочей арматуры.

Очень и очень важный пункт. Особенно для расчетчиков. Если по вашему расчету колонна проходит, но площадь ее арматуры больше 5%, будут огромные трудности с размещением этой арматуры в пределах сечения!
Если вы считаете в расчетных комплексах вроде Лиры, всегда проверяйте процент армирования колонн и увеличивайте их сечение, если процент слишком большой.

Особенно важно проверять процент армирования для колонн, арматура которых стыкуется нахлесткой. В месте нахлестки арматуры в два раза больше, и нужно всегда прорисовывать это сечение, чтобы понять, смогут ли строители нормально забетонировать колонну.

Оптимальный процент армирования колонн 2,5-3%.

Как найти процент армирования колонны?
Допустим, сечение колонны 400х400 мм (т. е. ее площадь равна 40*40=1600 см2), площадь арматуры 40 см2.
Процент армирования равен 40*100/1600=2,5%

Пункты 3.65 и 3.66. О диаметрах рабочей арматуры колонн.

Очень важно запомнить требования пункта 3.65 и всех желающих сэкономить (а таких будет много на вашем пути) посылать к этому пункту. А для себя еще важно запомнить, что и для монолитных колонн применение двенадцатки крайне сомнительно — разве что в частных двухэтажных домиках — не зря в руководстве используется слово «допускается» (т.е. можно, но хорошо подумай, прежде чем применять).

По поводу применения стержней разного диаметра очень важно запомнить для себя правило: стержни соседних диаметров в одной конструции применять нельзя! (8 и 10, 10 и 12, 12 и 14 и т.д.). На глаз эти стержни очень легко перепутать, а у строителей арматура не подписана. Берегите их от ошибок и конструкции от аварий.
Вообще стержни разных диаметров можно применять в целях экономии, особенно при больших объемах строительства. Допустим, колонну выгодней заармировать 4d16+4d20, чем просто 8d20; но если таких колонн не 50 штук, а всего две-три, то стоит подумать о строителях, которым ради нескольких десятков метров придется заказывать арматуру разных диаметров.

Обратите внимание на то, что в отличие от балок при армировании колонн нужно избегать установки арматуры в два ряда.

Пункт 3.67.  О выпусках арматуры из колонн.

Обратите внимание на то, что выделено жирным. При конструировании колонн стыковка арматуры без сварки очень часто выливается в немалую проблему, особенно если используется арматура не по ГОСТ 5781-82, а по ДСТУ3760:2006. Дело в том, что у арматуры по ДСТУ просто огромная величина нахлестки. К примеру, для арматуры диаметром 25 мм требуется величина нахлестки 1400 мм. Если располагать нахлестку с разбежкой, как оказано на рисунке 71а (там 50% стержней выводятся на одну величину нахлестки, а вторые 50% — на две величины нахлестки), то получается уже 1400 мм и 2800 мм (почти высота этажа). Представьте себе, какой сумасшедший перерасход арматуры будет, если на каждом этаже выполнять такие стыки. А ведь бывает арматура и больших диаметров.
В случае возникновения такой проблемы всегда рациональней предпочесть стыковку арматуры сваркой с накладками (стыкам арматуры будет посвящен отдельный день в марафоне). Если же стыковать сваркой по какой-то причине не получается (не согласен заказчик, т.к. нет квалифицированных сварщиков и т.д.), то следует обратить внимание на вот эти строки из п. 3.67:

«При высоте этажа менее 3,6 м или при продольной арматуре d ≥ 28 мм стыки рекомендуется устраивать через этаж».

На что еще следует обратить внимание при конструировании стыковки арматуры в колоннах?
1) Если колонна небольшого сечения, и арматура в ней расположена довольно насыщено, нужно проверить, как же эта арматура сможет разместиться в местах нахлестки.
2) Обязательно нужно делать на чертеже схему расположения выпусков арматуры из колонны нижнего этажа — чтобы до бетонирования рабочие установили стержни в нужном положении. А то бывает забетонируют все, начинают устанавливать арматуру следующего этажа, и то стержни некуда ставить, то защитного слоя бетона для выпусков не остается (а для выпусков защитный слой должен быть не меньше, чем для основной арматуры).
3) Нужно указывать в ведомости деталей, что стержни диаметром более 18 мм нужно изгибать с соблюдением радиусов загиба (см. рисунок 1в руководства).

Пункт 3.68. О расстоянии между стержнями колонн.

Очень важный пункт. Пустовать пространство армированного железобетона не должно, поэтому стержни устанавливаем не реже, чем через 400 мм.
Но еще важнее расстояние между стержнями. Никогда не забываем, что в свету между стержнями должен нормально пройти бетон (а это не раствор, в нем камни довольно крупной фракции присутствуют).
Еще важнее помнить, что любой диаметр арматуры (10, 18 или 25 мм) — это номинальный диаметр, который не учитывает выступающих серповидных частей арматуры.

В ГОСТе или ДСТУ на арматуру вы можете найти реальный диаметр арматурного стержня, который будет больше номинального (для арматуры 8 реальный размер 9 мм; для арматуры 25 реальный размер 27 мм). В густоармированных сечениях всегда важно прорисовывать размещение арматуры с учетом реальных диаметров.

Пункт 3.69. О конструировании сечения колонны.

Очень важно не забывать о конструктивной арматуре. Как сказано в этом пункте, конструктивная арматура нужна для предотвращения выпучивания при бетонировании. Вы можете в проекте указать рабочую арматуру по расчету, но будет ли с нее толк, если при бетонировании арматура разъедется и для нее не останется защитного слоя бетона?
Если вы армируете сетками, всегда сверяйтесь с рисунком 72 — все ли дополнительные стержни вы поставили, чтобы каркас был достаточно жестким.

Если вы армируете вязаным каркасом, сверяйтесь с рисунком 73. При маленьком сечении колонны дополнительные шпильки не нужны, но чем сечение больше, тем больше шпилек нужно устанавливать. А в самом большом сечении (более 1200 мм сторона колонны) устанавливается уже два хомута (как это показывается под сечением колонны).

Пункт 3.70. О диаметрах поперечной арматуры.

Даже если по расчету у нас получился небольшой диаметр хомутов в колонне, его нужно перепроверить по таблице 24. Чаще всего приходится назначать по конструктивным требованиям диаметр больший, чем получилось по расчету.

На первый взгляд кажется: ну зачем этот перерасход? Но в любых каркасах, сварных или вязаных, всегда соблюдается соотношение продольной и поперечной арматуры, это обеспечивает надежную работу всей арматурной конструкции. В сварных каркасах это особенно важно, так как надежное сварное соединение можно получить лишь при указанном соотношении диаметров свариваемой арматуры.

Пункт 3.71.  О шаге поперечной арматуры.

Когда вы определили диаметр хомутов, нужно назначить их шаг. Расчет – расчетом, но окончательно мы всегда сверяемся с таблицей 25. Как видите, шаг хомутов зависит от класса арматуры, это нужно учитывать при выборе. Значение Rac – это расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы.

С процентом армирования μ более 3% нужно быть тоже внимательными – оно сразу вызывает сгущение шага поперечной арматуры. Мало того, при стыковке арматуры в нахлестку, при проценте армирования 3 и более всегда возникают проблемы с размещением арматуры. По возможности такого насыщенного армирования нужно избегать.

Заметьте, если вы стыкуете арматуру в нахлестку, в местах нахлестки всегда идет более частое расположение хомутов.

Если вы применяете арматуру по ДСТУ 3760, проверяйте все требования еще и по «Рекомендациям по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98» и выбирайте худший вариант.

Пункт 3.72. Конструирование колонн с круглым сечением.

Требования пункта 3.72 довольно четкие. Круглыми в сечении должны быть спирали, так как при любом отклонении от круга в арматуре будут возникать дополнительные напряжения. Да и навивочную машину, обеспечивающую спираль не круглого сечения вряд ли можно найти.

Еще хочется добавить, что требования к армированию круглых колонн можно использовать при армировании буроинъекционных свай круглого сечения.

Презентация на тему: Армирование узла

Возведение здания

Сборные колонны

Проектирование колонн многоэтажных зданий

Рис. Формы поперечных сечений колонн.

Колонны, сжатые со случайными эксцентриситетами (е0 ≤ еа), как правило, делают квадратными.

Колонны, сжатые с расчетными эксцентриситетами, развивают в плоскости действия момента.

Минимальные размеры сечения колонн принимают такими, чтобы гибкость λ в любом направлении, не

превышала для элементов из тяжелого бетона 200, т.е.,

l0 /ri ≤ 200.

До 500 мм. размеры кратны 50 мм, более 100мм. Длину колонн для сборных каркасных зданий

назначают из условий удобства изготовления, транспортирования, монтажа и, как правило, на 2-3 этажа.

Типовые схемы армирования колонн

Армирование колонн со случайными эксцентриситетами а) при h ≤ 400мм. б) при h > 400 мм.

Колонны сечением 400×400 мм армируют 4-мя стержнями, при больших размерах ставят промежуточные стержни, соединенные сварными или гнутыми шпильками. Диаметр поперечных стержней каркасов определяется по таблице свариваемости или из рекомендуемых соотношений

Армирование колонн с расчетными эксцентриситетами а) при h ≤ 400мм. б) при h > 400мм.

Общие конструктивные требования

Диаметр продольной арматуры d2 не должен превышать 40 мм

(d2≤ 40 мм),

минимальное расстояние между стержнями

с ≤ 30 мм и с ≤ d2,

максимальный рекомендуемый процент армирования

μmax ≤ 3%,

рекомендуемый (оптимальный) процент армирования

μmax ≈ (0,5÷1,5%).

Минимальный процент армирования

μmnназначается, в зависимости от l0 /ri: (или l0 /h)

Р

s 20

s l

s

Конструктивные

требования

S ≤ 50-150 мм S ≤ b/3

(b- меньшая сторона ) a1×b1 ≈ 45 -150 мм

a1 ≤ b/3

l ≥ 10d — периодическая арматура

l ≥ 20d — гладкая арматура.

Косвенное армирование.

Применяется для усиления оголовок колонн, торцов преднапряженных балок, ферм или арок, а участков, где приложены сосредоточенные силы, т. е., наступает местное сжатие.

Эффект усиления заключается в том, что косвенное армирование в виде сеток, спиралей и т. д. препятствует свободным поперечным деформациям бетона, т. е., наблюдается тот же эффект, что и при испытании бетонных кубов.

Ошибочные мифы о строительстве колонн — Задача, которую необходимо преодолеть — Портал гражданского строительства В районах, где имеется кирпич среднего и хорошего качества, стены домов двух-трехэтажной постройки можно строить из кирпича с перекрытиями, перемычками, хайджей и т.п. из железобетона. Такая конструкция называется несущей (рис. 1). В основном это связано с тем, что вся нагрузка от плит, балок, стен и т. д. передается на фундамент через кирпичные стены.

Рис. 1: Кирпичная несущая конструкция

Ввиду того, что стихийные бедствия, такие как землетрясения или высокоскоростные ураганы, чаще обрушиваются на различные части страны, такая конструкция несущей стены больше не является безопасной для противостояния горизонтальным сдвигам, если только она не будет модифицирована. Также такая конструкция подходит для этажного дома до G+2 в целом.

Кроме того, поскольку потребность в строительстве высотных зданий возрастает в сочетании с опасными природными явлениями, рекомендуется выбирать каркасную конструкцию из железобетона (армированный цементобетон) (рис. 2). По сути, каркасная конструкция из железобетона состоит из ряда колонн, предусмотренных в доме, которые соединены между собой балками, образующими каркас. Эти колонны передают нагрузку здания на нижний слой почвы через фундамент из железобетона.

Каркас, начиная с фундамента, должен быть спроектирован инженером-строителем, который примет решение о смеси используемого бетона, размерах колонн и балок, а также арматуре, которая должна быть предусмотрена в них, в зависимости от нагрузок. поддерживаться структурой.

Рекламные объявления

Что такое столбец?
Колонна представляет собой вертикальный сжимающий элемент, передающий нагрузку конструкции на фундамент (рис. 2). Они армированы основными продольными (вертикальными) стержнями для сопротивления сжатию и/или изгибу; и поперечная сталь (закрытые связи), чтобы выдерживать усилие сдвига (рис. 3).

Типичные нагрузки, учитываемые при расчете колонны
(i) Статическая нагрузка: любая постоянная нагрузка, действующая на колонну, например собственный вес колонны, вес балки

(ii) Временная нагрузка: Любая непостоянная или подвижная нагрузка

(iii) Сейсмическая нагрузка: Зависит от сейсмической зоны, в которой расположено здание. Чем выше зона, тем больше нагрузка

(iv) Ветровая нагрузка: Зависит от скорости ветра, высоты и расположения здания. Кроме того, рельеф местности и прилегающие конструкции играют роль в определении этой нагрузки

Рис. 2

Рис. 3

Конструкция колонны: разрушение мифов

S № 9005 6	Миф	Фактический
1	Диаметр 4-12 или 4-16 может быть достаточным для моего дома 2/3 этажа	Колонна является наиболее важным конструктивным элементом, передающим нагрузки на перекрытия, поступающие с каждого этажа. Выход из строя колонны может привести к вздутию или обрушению всей конструкции. В зависимости от планировки вашего здания определяются приходящие нагрузки и этажность, сечение колонны и ее арматура. Стандартного руководства как такового нет.
2	Для колонок достаточно прозрачной крышки толщиной 25 мм (1 дюйм)	Прозрачное покрытие предоставляется на основании критериев долговечности (воздействия) и огнестойкости. Согласно BIS456-2000 (b) , для колонн рекомендуется использовать покрытие минимум 40 мм (примерно 1,5 дюйма). Однако, если сечение колонны менее 200 мм и диаметр арматуры 12 мм, то возможно только прозрачное покрытие толщиной 25 мм (1 дюйм).
3	Кольца/стяжки толщиной 6 мм слишком тонкие, чтобы удерживать арматурные стержни колонны	Использование колец диаметром 6 мм разрешено в соответствии с рекомендациями BIS и не влияет на структурную устойчивость колонны при условии, что она изготовлена ​​и закреплена в соответствии с рекомендациями BIS. Это также приводит к значительной экономии по сравнению с кольцами диаметром 8 мм.
4	Кольца могут быть размещены на стандартном расстоянии (150/200 мм по центру) по всей колонне	В соответствии с рекомендациями BIS 13920 по проектированию пластичных конструкций из железобетона, кольца должны располагаться на более близком расстоянии (от 3 до 4 дюймов) до расстояния L/6 [L=неподдерживаемая высота колонны] от любой балки-колонны. соединение. Расстояние в балансировочной центральной части колонны может составлять 6 дюймов.
5	Арматура 8 мм или 10 мм в качестве вертикальных стержней колонны может быть достаточной	В BIS456-2000 (b) рекомендуется использовать арматуру толщиной не менее 12 мм в качестве вертикальных стоек независимо от любых условий. Однако количество арматуры будет определяться на основе проектирования.

Рекомендуемая практика строительства колонн
1. В колонне должно быть предусмотрено минимум 4 продольных стержня в прямоугольных и 6 в круглых колоннах (рис. 4).

2. Арматурные стержни должны располагаться симметрично относительно осей симметрии (рис. 5). При несимметричном армировании всегда существует опасность того, что меньшее количество стали будет неправильно размещено на поверхности, требующей большего армирования.

Рис. 4

Рис. 5

3. Если арматура колонны будет использоваться для будущего строительства или расширения, рекомендуется нанести слой цементного раствора (цемент: вода = 1: 3) на открытую часть арматуры и оберните их полиэтиленовой или джутовой тканью, чтобы предотвратить прямой контакт с атмосферой, чтобы защитить от атмосферной коррозии и, следовательно, потери материала для соединения будущих конструкций.

Примечание. Цементный раствор обеспечивает естественную защиту от атмосферной коррозии.

4. При нахлесте/сращивании арматурных стержней колонны необходимо следить за тем, чтобы соединительный арматурный стержень имел уклон 1 к 6 (минимум), чтобы осевая линия обоих арматурных стержней совпадала (рис. 6).

Рис. 6

Рис. 7(a)

Рис. 7(b)

). Таким образом, если вы используете арматуру диаметром 16 мм, длина перехлеста составит 3 фута.

6. Концы стяжек должны быть загнуты в виде крючков на 135°. Длина стяжки за изгибами 135° должна быть как минимум в 10 раз больше диаметра стального стержня, используемого для изготовления закрытой стяжки; это расширение за изгиб должно быть не менее 75 мм (рис. 7а).

Если это правило не соблюдается, стяжка/кольцо, удерживающее вертикальные стержни, с большей вероятностью раскроется во время такого события, как землетрясение. Следовательно, это может привести к выходу из строя колонны (рис. 7b).

7. Минимальная марка бетона для возведения железобетонной колонны – М20.

8. Минимальный процент стали для использования в колонне ЖБК составляет 0,8% от площади поперечного сечения колонны.

Примечание по сотовым структурам
Соты представляют собой полые пространства и полости, оставленные в бетонном массиве на поверхности или внутри бетонного массива, куда бетон не может попасть. Они выглядят как пчелиные гнезда (рис. 8).

Боковые соты видны невооруженным глазом и могут быть легко обнаружены после снятия опалубки. Сотовые соты, которые находятся внутри массы бетона, могут быть обнаружены только с помощью передовых методов, таких как измерение скорости ультразвукового импульса или испытание молотком на отскок.

Соты образуются в основном из-за:
a) Неправильной вибрации/уплотнения

b) Меньшего покрытия арматурных стержней

c) Строительные швы (стыки, до которых выполняется этап строительства) являются типичными местами, где соты наблюдаются. Это связано с отсутствием обработки строительных швов (очистка шва от цементного молока и рыхлого цементного раствора с помощью проволочной щетки/щебня) перед возобновлением строительства.

d) Неправильная пропорция смеси различных компонентов бетона и/или неправильная градация заполнителей также являются причиной такого образования сот.

Средства для устранения сот в бетоне:
• Строго говоря, везде, где обнаружены соты, бетон в этом месте должен быть отколот, а часть должна быть построена заново после нанесения свежего бетона. Соты как дефект не только снижают несущую способность, но вода находит легкий путь к стержням арматуры и начинается коррозия. Коррозия – это процесс, который продолжается через арматурные стержни даже в хорошем бетоне, что приводит к потере сцепления между стержнями и бетоном, что очень опасно для безопасности и срока службы бетонных конструкций.

• Будет нелишним отметить, что нанесение поверхностной цементной штукатурки на соты может быть временным решением для их скрытия, но никогда не является безопасным/рекомендуемым.

• На стыке балки и колонны можно использовать бетон с заполнителями фракцией 20 мм и ниже с небольшим количеством воды и цемента, чтобы избежать образования сот.

• Использование игольчатого вибратора для надлежащего уплотнения бетона способствует уменьшению сот. Свежий бетон следует тщательно провибрировать вблизи строительных швов, чтобы раствор из нового бетона протекал между крупными заполнителями и сформировал надлежащее сцепление со старым бетоном.

Рекламные объявления

Справочные материалы
(a) BIS 1786 – это свод правил BIS, в котором содержатся руководящие принципы, касающиеся качества стали, которым должны следовать все производители стали. бетонные конструкции
(c) Предложение сделано с учетом марки бетона M20 (цемент:песок:фракционная каменная крошка=1:1,5:3) и арматуры HYSD марки Fe500

Мы в engineeringcivil.com благодарны Er. Сурав Датта за предоставление нам этого документа. Мы надеемся, что эта статья будет полезна для всей строительной отрасли в целом.

Поделиться этим постом

Если у вас есть вопросы, вы можете задать вопрос здесь .

Что такое столбец? 19 Типы колонн

Колонны являются наиболее важным структурным элементом зданий. В этой статье мы обсудим определение столбцов. Также здесь представлено краткое описание всех типов столбцов.

Колонны определяются как вертикальные несущие элементы, воспринимающие главным образом осевые сжимающие нагрузки. Этот конструктивный элемент используется для передачи нагрузки конструкции на фундамент. В железобетонных зданиях балки, перекрытия и колонны отливают монолитно. Изгибающее действие в колонне может создавать растягивающие усилия в части поперечного сечения. Тем не менее, колонны называются элементами сжатия, потому что в их поведении преобладают сжимающие силы.

Бетонные колонны можно условно разделить на три категории: Пьедесталы, Короткие усиленные колонны и Длинные усиленные колонны. Кроме того, в настоящее время столбцы могут быть отнесены к разным категориям по разным основаниям.

Колонны могут быть разных типов в зависимости от нагрузки, длины, связей колонн, связей рамы и т. д. Типы колонн, используемых в строительстве, указаны ниже:

1. В зависимости от нагрузки
   1. Колонны с осевой нагрузкой
   2. Колонны с внецентренной нагрузкой: одноосные
   3. Колонны с внецентренной нагрузкой: двухосные
2. На основе связей колонн
   1. Связанные колонны
   2. Спиральные колонны
3. В зависимости от коэффициента гибкости
   1. Короткие компрессионные блоки или пьедесталы
   2. Короткие усиленные колонны
   3. Длинные усиленные колонны
4. В зависимости от формы поперечного сечения
   1. Геометрическая форма – прямоугольная, круглая, восьмиугольная, квадратная и т. д.
   2. L-образный
   3. Т-образный
   4. V-образный
5. На основе строительных материалов
   1. Железобетонная колонна
   2. Композитная колонна
   3. Сталь, древесина, кирпичная колонна
6. На основе раскосов рамы
   1. Раскосная колонна
   2. Свободная колонна
7. Другие типы
   1. Предварительно напряженная бетонная колонна
   2. Греческая и римская колонна

Все эти типы столбцов обсуждаются ниже.

Классификация колонны на основе нагрузки

Колонна с осевой нагрузкой

Если сжимающие вертикальные нагрузки действуют вдоль центральной оси колонны, она называется колонной с осевой нагрузкой. Такой тип колонны без изгиба практически не встречается.

Колонна с внецентренной нагрузкой: одноосная

Когда нагрузки действуют на расстоянии ‘ e’ от центра тяжести поперечного сечения колонны, колонна называется колонной с внецентренной нагрузкой. В одноосной внецентренно нагруженной колонне это расстояние ‘e’ может располагаться вдоль оси x или оси y. Эти внецентренные нагрузки вызывают моменты вдоль оси x или оси y.

Колонна с внецентренной нагрузкой: двухосная

В колонне этого типа нагрузки приложены в любой точке поперечного сечения, но не по осям. Нагрузки вызывают моменты относительно обеих осей x и y одновременно.

Классификация колонн на основе связей колонн

Связанная колонка

В связанном столбике продольные стержни связаны между собой меньшими стержнями. Эти меньшие столбцы расположены через равные промежутки вверх по столбцу. Стальные связи в колонне ограничивают основные продольные стержни. Более 95 процентов всех колонн в зданиях в несейсмических регионах являются связанными колоннами.

Спиральная колонна

Спиральные колонны содержат спирали для удержания основной продольной арматуры. Спиральная арматура пружинного типа. Основные стержни расположены по кругу, а завязки заменены спиралями. Спиральные колонны используются, когда требуется высокая прочность и/или высокая пластичность. Поскольку спираль противостоит поперечному расширению стержней колонны при высоких осевых нагрузках. Основные стержни расположены по кругу, а завязки заменены спиралями. Спиральные колонны более широко используются в сейсмических регионах.

Классификация колонн по гибкости

Короткий компрессионный блок или опоры

Пьедестал представляет собой элемент сжатия, высота которого менее чем в три раза превышает его наименьший поперечный размер. Пьедесталы не должны быть усилены и могут быть спроектированы из простого бетона.

Короткая усиленная колонна

Коэффициент гибкости (отношение эффективной длины к наименьшему поперечному размеру) меньше 12 в короткой усиленной колонне. Короткие колонны выходят из строя из-за разрушения или деформации стальных стержней. Нагрузки, которые может выдержать короткая колонна, зависят от размера поперечного сечения и прочности материалов. Короткие столбцы демонстрируют некоторую гибкость.

Длинная усиленная колонна

Коэффициент гибкости превышает 12 в длинных столбцах. Этот тип колонны также известен как тонкая колонна. По мере увеличения гибкости увеличивается деформация изгиба. Длинная колонна выходит из строя из-за эффекта коробления, что снижает несущую способность.

Классификация колонн по форме поперечного сечения

Геоматричная форма

Секции колонн могут быть прямоугольными, круглыми, квадратными, восьмиугольными, шестиугольными в соответствии с требованиями. Обычно связанные столбцы могут быть квадратными и прямоугольными, а спиральные столбцы — круглыми. Круглые колонны используются, когда требуется большая высота, например, в сваях, опорах мостов. Круглые колонны обеспечивают гладкую и эстетичную отделку. С другой стороны, прямоугольные колонны встречаются в жилых и служебных зданиях. Их легче и дешевле лить.

L-образный

Этот тип столбца непопулярен. Г-образная колонна может использоваться как угловая колонна в рамной конструкции. Эта конструкция колонны может быть хорошей заменой, чтобы противостоять как осевому сжатию, так и двухосному изгибу углов.

V-образный

В трапециевидной конструкции можно использовать этот тип колонны. V-образные колонны требуют сравнительно больше материалов.

Т-образный

могут использоваться в опорах мостов в зависимости от конструктивных требований.

Классификация колонн по строительным материалам

Железобетонная колонна

Железобетонные колонны являются наиболее широко используемыми колоннами для каркасных конструкций. Этот тип колонны состоит из бетона в качестве матрицы. Стальная рама залита бетоном. Бетон воспринимает сжимающую нагрузку, а арматура сопротивляется растягивающей нагрузке. Армирующие материалы могут быть изготовлены из стали, полимеров или альтернативных композитных материалов. Для получения прочной, пластичной и долговечной конструкции арматура должна обладать некоторыми свойствами, такими как термическая совместимость, высокая устойчивость к растягивающим нагрузкам, хорошее сцепление с бетоном, антикоррозийные свойства и т. д.

Композитная колонна

Композитные колонны изготавливаются с использованием различных комбинаций конструкционной стали и бетона. Взаимодействие и интегральное поведение бетона и элементов конструкционной стали делает составную колонну очень жесткой, более пластичной, экономичной и, следовательно, конструктивно эффективным элементом в строительстве зданий и мостов. Этот тип колонн также обладает высокой огнестойкостью и коррозионной стойкостью.

Сталь, древесина, кирпичная колонна

Стальные колонны изготовлены целиком из стали. Эти колонны используются на складах авиастроения, крытых верфях и т. д.

Деревянные колонны изготавливаются из деревянного бруса. Они обеспечивают эстетичный внешний вид, создавая ощущение пространства и открытости. Деревянные колонны предназначены для строителей домов, приемных и объектов реконструкции.

Кирпичные колонны встречаются в каменных конструкциях. Они могут быть армированы бетоном для увеличения прочности или могут быть неармированными. Кирпичные столбы могут быть круглой, прямоугольной, квадратной или эллиптической формы в поперечном сечении.

Классификация колонн на основе рамных связей

Распорная колонна

Колонны могут быть частью рамы, закрепленной или не закрепленной сбоку. Боковая устойчивость конструкции в целом обеспечивается раскосами. Связи можно получить, используя стены сдвига или связи в каркасе здания. В раскосных рамах предотвращается относительное поперечное смещение верхнего и нижнего концов колонны. Колонны со связями предотвращают гравитационные нагрузки, а стены сдвига предотвращают боковые нагрузки и ветровые нагрузки.

Свободная колонна

Несвязанные колонны выдерживают как гравитационные, так и боковые нагрузки.