Колонны. Плита и колонны

ПРЕДВАР НАПРЯЖ Тросовые предварительно напряженные фермы / - несущие тросы; 2 - стабилизирующие тросы; 3 -оттяжки; 4 - колонны, 5 – плиты покрытия; 6 - тросовые раскосы; 7 - жесткие стойки
Висячие оболочки на прямоугольном плане: а - над гаражом в г. Красноярске; б - оболочка над аэровокзалом в Чантнли (США); / - опорный Еонтур; 2 - висячая оболочка; 3 - опорная стойка; 4 - фундамент; 5 -оттяжка, обетоненная как наклонная стойка; 6 - анкер; 7 - перекрытие внутри здания; в - фундаменты под наклонными стойками Билет№_34 Конструктивные восприятия распоров висячих покрытий зданий.
Висячие оболочки на прямоугольном плане: а - над гаражом в г. Красноярске; б - оболочка над аэровокзалом в Чантнли (США); / - опорный Еонтур; 2 - висячая оболочка; 3 - опорная стойка; 4 - фундамент; 5 -оттяжка, обетоненная как наклонная стойка; 6 - анкер; 7 - перекрытие внутри здания; в - фундаменты под наклонными стойками
Опирание вант и учет распора: а - наклонная опора; 6 - то же. с использованием опоры под трибуну; в- опора с оттяжкой; г - примыкающая рама в качестве опоры; д - распор, уравновешенный в смыкающихся фунда­ментах; е - распор, воспринимаемый вертикально поставленными сводами с затяжками; ж - край­ние положения равнодействующих в фундаменте при условии отсутствия в его подошве растя гивающнх усилий; и - два варианта анкеров под оттяжку, / - несущая ванта; 2 - опорный кон­тур; 3 - наклонная опора с изогнутой осью, соответствующей положениям равнодействующих; 4 - фундамент; 5 -наклонная опора, используемая 8 качестве несущей конструкции трибун; Л - стойка-подпорка; 7 - фундамент под ней; В - оттяжка; 9 - тарельчатый анкер; 70 - рама; //- ребра, соединяющие противолежащие фундаменты; 12 - овальные торцовые стены, работа­ющие как вертикально поставленные своды; 13 - верхняя затяжка этого свода; 14 - нижняя за­тяжка; 15 - обетонениая оттяжка; 16 - соединительная перемычка; 17 - пирамидальный анкер Билет№ _37 Самонесущие и навесные стены отапливаемых одноэтажных производственных зданий: схемы разрезки, размеры и конструкции панелей Наружные самонесущие и навесные крепятся с внешней стороны крайнего ряда колонн для защиты несущих конструкций. Самонесущие стены не воспринимают никакой нагрузки кроме собственного веса и сил ветрового напора. Самонес-е опираются на фундаментные балки или собственные фундаменты, к которым крепятся гибкими (для усадки) связями, расположенными по высоте колонн. Способностью стен выдерживать свой вес определяется допустимая высота. Выполняют из крупных стеновых панелей, блоков, мелких блоков. кирпича. при отношении высоты с толщиной кладки 10:1-15:1, вводят ригель или обвязочную балку. В самонесущих стенах опирание рядовых панелей происходит на фундаментные балки. Навесные стены представляют из себя панели из плитных или листовых материалов (ж/б, легкий бетон, металлич. Листовой материал) + теплоизоляционные, могут монтироваться в виде горизонтальных (крепятся непосредственно к колоннам), а также и вертикальных элементов (крепятся к ригелям, которые в свою очередь прикрепляют к колоннам). Утепленные стеновые панели выпускают обычно трехслойными, со средним слоем из легкого и двумя поверхностными слоями из тяжелого бетона. Фахверковые колонны устанавливаются в торцах здания с учетом величины шага колонн наружных продольных стен, если номинальная длинна панели меньше шага несущих колонн. Фахверковые колонны имеют свой фундамент. Конструкции навесных п-й: каркасная и бескаркасная. Каркас в каркасной конструкции может быть из ж\б, металла, асбестоцемента. В бескаркасном случае составные слои панели склеивают. САМОНЕСУЩИЕ Не восп никакой нагрузки кроме собств веса и ветр нагр Стеновые ограждения блочные « панельные: Ж - жб плоская ребристая, З,И - стеновые панели для отап лнваемых зданий из легких бетонов;
в - крепления стеновых панелей к колонне с применением уголков 7 - колонна, 11- стеновая панель: 12 - уголки, 14 - мастик, 15 - упругие прокладки;
Варианты разрезки стен одноэтажных зданий; а -- при ленточном остеклении: б -* при сплошном.; <в -д -- при проемах НАВЕСНЫЕ Навесн панели – ЖБ, легк бетон, металл листы, асбестоцем плиты. Панели из асбестоцементных из­делий: о - асбестопенопластовые панели; б - асбестоме-таллическне; я - асбестоцементные экетрузионные; / - асбестоценентный лист; 2 - пенопласт; 3 - иинераловатные платы; 4 - профили нз металла, 5 - экструзнонная многопустотная панель Трехслойные облегченные панели:б - крепления металлических панелей к ригелям; 1- стеновая панель; 2 - болт; 3 - ригель; 4 - листовая сталь; 5 - плотный утеплитель; 6 - накладка нз металлической полосы 40X4 ии для навески панелей; 7 - колонна; 8 - настика; 9 - оконный переплет; 10 - цокольная панель; 11 - асбестоценеитныя лист усиленного или унифицированного профиля; П - крюк для наиескн панелей

В ступенчатых колоннах для восприятия воздействий от верхней части колонны на нижнюю и давления от подкрановых балок в месте уступа устраивают траверсу высотой (рис.6.2). На траверсу опирается плита подкрановой площадки, толщиной 16-25 мм, которая передает усилие на стенку траверсы. Верхний торец стенки траверсы обычно фрезеруют, стенка под плитой в этом случае работает на смятие и проверяется по формуле.

Наибольшее давление подкрановых балок;

Длина участка смятия стенки;

;

Толщина стенки траверсы и плиты подкрановой площадки;

Ширина опорных ребер подкрановых балок (рис.6.2).

Усилия М и N, действующие в сечении над уступом, также передаются на траверсу. Считают, что эти усилия передаются только полками верхней части; усилия в полках от действия М и N равны

Отсюда, требуемая длина шва крепления вертикального ребра к стенке траверса (ш 2, рис.6.2) четырьмя швами определяется по формуле:

В решетчатых колоннах траверса работает как балка двутаврового сечения, нагруженная М,N и имеющая про­лет, равный (рис. 6.2).

Прочность траверсы проверяется на изгиб и на срез по формулам:

= ≤ (5.7)

Высота и толшина стенки траверсы;

Момент сопротивления траверсы;

Наибольший изгибающий момент и поперечная сила в траверсе.

Кроме того, рассчитывают швы крепления траверсы к подкрановой ветви (ШЗ рис. 6.2) и стенку подкрановой ветви на срез (линия 1-1 рис.6.2) в месте крепления к ней траверсы. Расчет траверсы и сварных швов рассмотрен в примере.

Для большей надежности крепления траверсы в стенке подкрановой ветви и полке верхней части делают прорези, в которые заводят стенку траверсы и затем приваривают ее (ш2, шЗ рис.6.2).

5.3. Базы колонн

База является опорной частью колонны и предназначена для передачи усилий с колонны на фундамент. Для колонн промзданий применяют два типа баз - общие и раздельные (рис.5.3, 6.3).

Для сплошных колонн рекомендуются общие базы С рис» 5.3), для скоздах колонн - раздельные (рис.6.3), с башмаком для каждой ветви. В производственных зданиях колонна обычно имеет жесткое сопряжение с фундаментом в плоскости рамы и шарнирное - из плоскости рамы.

5.3.1. Общие базы

В состав базы входят: опорная плита, траверсы, ребра, анкерные болты и устройства для их крепления (столики, анкер­ные плитки и т.п.).

Под плитой в бетоне фундамента возникают нормальные напряжения определяемые по формулам внецентренного сжатия:

Площадь и момент сопротивления плиты;

Ширина и длина плиты.

При большом значении возможны растягивающие напряже­ния под плитой (). Для восприятия возможного растяжения устанавливают анкерные болты, которые препятствуют отрыву плиты от фундамента.

Ширина плиты принимается конструктивно, на 100-200 мм шире сечения колонны.

Толщина траверсы, обычно 10-14 мм.

С - свес плиты.

Из условия прочности бетона фундамента на сжатие используя формулу (5.8), можно определить длину плиты.

Центр плиты обычно совмещается, с центром тяжести колон­ны.

Расчет и базы выполняют на комбинацию усилий М и N в нижнем сечении колонны, дающую наибольшее краевое сжатие бе­тона. Для обеспечения жесткости плиты и уменьшения ее толщины в базе устанавливают траверсы и ребра. При ширине колонны экономичны и удобны для сварки раздельные траверсы. Ребра и траверсы делят опорную плиту на участки (пластинки), работающие на изгиб от отпора бетона. Величина изгибающего момента на участке зависит от величины отпора бетона , размеров участка и условий закрепления его контура (консольный, оперт по контуру или на три стороны). Напряжения под плитой общей базы неравномерны (рис. 5.3), поэтому при определении моментов, величину принимают наибольшей в пределах рассматриваемого участка по эпюре напряжений в бетоне под плитой. Наибольшие изгибающие моменты определяются для полочки плиты, шириной 1 см по формулам:

При опирании участка по контуру:

При опирании на три стороны:

Расчетное давление на 1 поверхности бетона; реактивный отпор бетона равен давлению нэ него.

Коэффициенты, полученные академиком Б.Г.Гаперкиным, приведены в табл. 5.2 и 5.3.

Таблица 5.2

Коэффициенты для расчета на изгиб плит, опертых на четыре канта

Таблица 5.3

Коэффициенты для расчета на изгиб плит, опертых на три или два канта

В этих таблицах зависит от отношения длинной стороны участка к короткой (𝛽:𝛼) ; - от отношения закрепленной стороны к свободной

На консольном участке изгибающий момент определяется по формуле:

С - вылет консоли.

При отношении пластинка, опертая на три кан­та, рассчитывается как консоль с вылетом здесь . По наибольшему из найденных моментов определяется:

При резком отличии моментов на различных участках, нужно изменить схему деления плиты на участки так, чтобы по возможно­сти их выравнять и уменьшить.

Траверсы и ребра работают как консоли, загруженные отпо­ром фундамента, передаваемого на них плитой. Опорные сечения и швы крепления траверс и ребер воспринимает сдвигающее усилие и изгибающий момент, определяемые по формулам:

где и - соответственно ширина грузовой площади и вылет консоли траверсы.

Прочность опорного сечения траверсы или ребра проверяет­ся по формулам.

ElenaRudenkaya (эксперт Builderclub)

Добрый день.

Давайте по порядку:

1. Если фундамент уже стоит, то теперь как Вы и пишите, нужно для колонн засверливать арматуру. Если фундамента еще нет, то сразу оставляйте выпуска из фундамента не менее 30 см.

2. По поводу выпиливания блоков и заливки потом каркаса, это все неправильно. Так не делают и не читайте даже эти форумы.

Когда Вы выпиливаете блоки, Вы уменьшаете их несущую способность в разы, Вы не провибрируете внутри этих блоков нормально бетон и все просто повыпирает наружу пузом.

Вы должны понимать каркасную систему вцелом. Каркас-это основная несущая конструкция дома, которая состоит из армированных фундаментной ленты, колонн, ригелей между колоннами. Все остальное, такое как стеновые блоки и перекрытия, это уже конструкции закладные, которые закладываются в готовую несущую конструкцию и не берут на себя особых нагрузок. Нагрузки от плиты перекрытия, например, равномерно распределяются по ригелям, потом передаются по колоннам и от колонн к фундаменту, он фундамента на грунт. Так работает каркасная система.

Ригеля с колоннами выглядят так:

Без ригелей система не работает и если колонны не соединять с фундаментом, то система тоже работать не будет. Армирование ригелей такое же как и у колонн.

Армировать колонны и ригеля Вам нужно продольной арматурой диаметром 12 мм (а не 10 мм) перевязывая поперечной диаметром 10 мм с шагом 30 см. Для Вашей сейсмики только так.

Иногда ригеля заливают сразу с плитой перекрытия, но это технологически очень сложно, если опыта в этом не было, лучне не рисковать. Там сложно правильно выставить опалубку и провибрировать потом бетон.

Гидроизоляцией колонны от ленты отделять не нужно. Это единая конструкция. А гидроизоляцией Вы делаете деф.шов, который так ни к чему.

3. На колонны плита просто опирается, заливать одновременно с колоннами у Вас не получится. Одновременно можно только с ригелями, но лучше не делайте так. Из колонны арматуру выпускаете в ригеля и завязываете.

4. Плиту Вы подобрали правильно, арматуру тоже. Но шаг нет, у Вас шаг везде должен быть не 200х200, а максимум 200х100 мм, лучше еще меньше.

Везде, где Вы планировали дополнять (усиливать) сетками опирания и т.д. делать этого не нужно, так как Вы делаете заранее несущую мощную конструкцию, всю нагрузку несут ригеля. Плита просто ложится на ригеля, которые и будут ее нести. Сама плита с шагом сеток 200х100 мм вполне хороша. Продольная арматура 12 мм, а не 10.

5. Защимленная плита получается, но работают в данном случае ригеля и колонны. В центральной несущей стене, то же ж будет ригель и колонны. Плита просто на них опирается равномерно.

6. Делаете шаг везде 200х100 мм и никаких доп сеток не кладете по периметру лестницы тоже. Там будет свой личный фундамент под лестницу.

7. Опирания 225 мм достаточно. В торец плиты 50 мм пенопласта будет достаточно.

8. Под лестницу делается отдельное основание (фундамент). Это либо небольшая лента армированная, либо плита залитые на слой щебня.

Лента: Высота 50-60 см, шириной 400 мм. Армировать 4-мя продольными арматурами диаметром 12 мм, перевязывать поперечной диаметром 8 мм с шагом 30 см.

Плита: Толщина 30 см. 2 сетки арматуры диаметром 10 мм с шагом 150х150 мм.

Спрашивайте.

ответить

Колонна верхняя для зданий без техподполья 4.4КВ 2.28-20 - основнойэлемент каркаса унифицированного безригельного (КУБ-2,5), железобетонное изделие очень высокой прочности, с помощью которого возводится каркас различных зданий высотой до 24 этажей. Колонна системы КУБ-2,5 изготавливается из тяжелого бетона и имеет квадратное сечение 400х200 и 400х400мм. Колонна 4.4КВ 2.28.20 как правило, имеет закладные изделия для крепления покрытий и перекрытий.Верхняя колонна предназначена для монтажа верхних этажей здания и чердачных помещений. Номенклатура колонн, предусмотренная в КУБ-2.5, позволяет возводить здания, высота этажей которых 2,8, 3,0 и 3,3 , пролеты - 3 и 6 м, расчетный шаг колонн 3 и 6 м. Для выпуска колонн выбираются тяжелые марки бетона, прочностью на сжатие В25. Масса колонны – 2118 кг.

Конструкция колонны является одной из отличительных особенностей данной системы, наряду с отсутствием ригелей. Уникальна данная колонна КУБ 2.5 потому, что она не имеет выступающих частей и используется многоярусно. Колонны системы КУБ-2.5 неразрезные и могут быть как одноэтажными, так и многоэтажными, предельная длина верхней колонны 4.4КВ 2.28-20 достигает 5600 мм. Армирование колоны принято вязанными пространственными каркасами, состоящими из продольных несущих арматурных стержней, соединенных хомутами.

Конструкция стыка верхней колонны 4.4КВ 2.28.20, принципиально отличающаяся от традиционной, не требует установки опалубки, этим самым значительно сокращая расход бетона на замоноличивание при монтаже. А также, конструкция стыков колонн в большинстве случаев предполагает исключение ванной сварки арматуры. Стык колонн предусматривает монтаж, при котором фиксирующий стержень нижнего торца верхней колонны должен войти в патрубок верхнего торца нижней колонны. Сварка арматуры колонн для системы КУБ-2,5 выполняется при условии растягивающих усилий в стыке. В системе КУБ 2.5 также была разработана новая конструкция узлов крепления связей к колоннам, которая снижает вероятность резонанса здания при вынужденных колебаниях сейсмического или ветрового характера. Особая устойчивость к подземным толчкам является гордостью создателей КУБа, каркас переносит колебания до 9 баллов включительно.

В местах примыкания перекрытий, а значит на расстоянии высоты этажа, в колоннах системы КУБ-2,5 предусмотрены шпонкообразные вырезы в виде четырехгранных соединенных вершинами усеченных пирамид. В пределах шпонки несущая арматура колонны обнажена.

В середине шпонки верхней колонны находится арматурный стержень, который воспринимает поперечную силу, возникающую при распалубке и монтаже колонны. Колонны ниже уровня каждого перекрытия снабжены отверстиями для монтажа приспособлений временного опирания надколонных панелей.

Система КУБ 2.5 не является ноу-хау в области строительства. Безригельный сборный каркас был изобретен в Японии, для повышения сейсмоустойчивости многоэтажных зданий. Ведь, после бетонирования при монтаже каркас становится монолитным. В нашей стране безригельный каркас КУБ не был широко распространен только потому, что благодаря очень высокой прочности конструкций на систему КУБ упал выбор военных. С тех самых пор они стали применять эту систему для строительства своих объектов. И поэтому, многие годы только военные были активными пользователями системы безригельный каркасов. Сегодня, благодаря снятию «монополии» и активному производству стройматериалов для каркасов системы КУБ-2,5 безригельное строительство стало намного доступнее.

Маркировка изделия Условное обозначение верхней колонны КУБ-2,5 представляет собой цифробуквенные группы, разделенные точками. В первой группе указывают сечение колонны, далее тип колонны, затем высоту этажа и несущую способность колонны системы КУБ-2,5

• Для примера рассмотрим верхнюю колонну 4.4КВ 2.28-20( 5600х 400х 400 мм), где:
• 4.4/4.2 – сечение колонны;
• КВ – тип колонны – верхняя;
• Цифры – высота этажа в метрах;
• Цифра – несущая способность колонны.

Контроль качества изделия

Дефектными считаются колонны с обнажением рабочей арматуры любого размера. Также недопустимыми считаются широкие трещины.

Трещин на поверхности плиты верхней колонны 4.4КВ 2.28.20 быть не должно, не считаются дефектом только поверхностные трещинки шириной не более 0,1 мм в небольшом количестве на всей поверхности изделия.

Фактические размеры колонн системы КУБ-2, 5 могут незначительно отличаться от номинальных. Таким образом, отклонения по длине могут составлять ±5, по ширине ±3, по толщине ±5 мм, по толщине защитного слоя бетона до арматуры ±3 мм. Прямолинейность колонны не должна отклоняться более чем на 3 мм по всей поверхности изделия.

На приемо-сдаточных испытаниях колонны проверяют по показателям:

• классу или марке бетона по прочности на сжатие, передаточной и отпускной прочности;
• соответствия арматурных и закладных изделий;
• прочности сварных соединений,
• точности геометрических параметров колонны,
• толщины защитного слоя бетона до арматуры,
• наличия и ширины возможных трещин,
• категории бетонной поверхности,
• правильности нанесения установочных рисок.

Удостоверяет качество железобетонных колонн 4.4КВ 2.28-20 технический паспорт , сопровождающий партию. В нем потребителю сообщается о количестве железобетонных изделий в партии, дате изготовления колонн, характеристиках прочности бетона - марке и отпускной прочности, массе изделия, а также приводится марка бетона по морозостойкости.

Транспортировка и хранение

Колонны системы КУБ-2, 5 складируют и перевозят в горизонтальном положении с обязательной установкой деревянных подкладок (бобышек), длиной не менее ширины опорной грани колонны. Расстояние между подкладками должно быть не более 6 см колонны не должны свешиваться более чем на 2 см.