Колони багатоповерхових будівель

 

Колони багатоповерхових будівель бувають збірні або монолітні і є частиною каркаса будівель, їхній розрахунок залежить від конструктивної і розрахункової схеми каркаса. Найбільшого поширення набули збірні типові колони квадратного або прямокутного перерізу.

Збірні колони промислових будівель при рамних каркасах із жор­сткими вузлами і збірних балкових перекриттях мають розміри поперечного перерізу 400 ´ 400 або 400 ´ 600 мм. Колони таких будівель при висоті поверху 3,6 м виготовляють заввишки на три поверхи, а в разі більшої висоти – на два поверхи. Колони подальших повер­хів виконують на один або два поверхи залежно від їх загальної кіль­кості.

Для обпирання ригелів збірних балкових перекриттів у колонах передбачаються консолі (рис. 11.1). У колонах передбачають закладні деталі для кріплення стіно­вих панелей, рам для вікон, в’язей, ригелів, а також арматурні ви­пуски для стику ригелів із колонами.

Для будівель із безбалковими перекриттями колони виготовляють без консолей (рис. 11.2, а).У колонах передбачають спеціальні за­кладні деталі, до яких приварюють монтажні сталеві столики для обпирання капітелей. У місці прилягання капітелей по периметру ко­лони зроблено пази для утворення бетонних шпонок під час замонолічування стику. Переріз типових колон 450 ´ 450 мм. Їх роблять на один, два та три поверхи. Колони є елементами рам з жорсткими вузлами. Зусилля в них визначають статичним розрахунком на дію постійного навантаження і різних сполучень тимчасових навантажень. Колони розраховують на позацентрове і косе позацентрове стискання.

 

Рис. 11.1. Збірні колони з консолями багатоповерхових каркасних будівель: а – загальний вигляд колон на два і три поверхи; б – крайня; в – середня колона; г – стик колон зі зварюванням арматурних випусків; д – контактні стики колон; І – стик з центруючим штирем; ІІ – стик з виступом верхньої колони і гніздом у нижній; ІІІ – стик зі сталевими пластинами на торцях колон; 1...7 – закладні деталі; 8 – металева обойма; 9 та 10 – просторові арматурні каркаси; 11 – арматурні випуски для стиків із ригелями; 12 – штир; 13 – центрувальна прокладка; 14 – гніздо; 15 – сталеві пластинки; 16 – арматурні стержні; 17 – стержні, які пропускають крізь отвори в пластинках і зварюють із ними; 18 – зварні шви; 19 – заповнений розчином зазор

Рис. 11.2. Збірні колони багатоповерхових будівель: а – з безбалковими перекриттями; б – із в’язевим каркасом; в – жорсткий стик колон із ванним зварюванням чотирьох робочих стержнів; г – шарнірний стик колон; 1...5 – закладні деталі; 6 – риска, що фіксує вісь закладної деталі; 7 – риски геометричних осей; 8,9 – арматурні каркаси; 10 – цементний розчин; 11 – ванне зварювання; 12 – бетон замонолічування; 13 – центрувальний бетонний виступ; 14 – додатковий хомут; 15...17 – сітки непрямого армування

 

Для цивільних будівель і у зв’язкових каркасах передбачено колони перерізом 300 ´ 300 мм (рис. 11.2, б) при кількості поверхів будів­лі не більш як п’ять і навантаженні до 8 кН/м² і перерізом 400´400 мм при більшій кількості поверхів і навантаженні понад 8кН/м². Колони мають також закладні деталі для кріплення ригелів, діафрагм жорст­кості та стінових панелей. Стик колон розміщується на 640 мм вище від рівня підлоги. Виконують його ванним зварюванням арматурних випусків (рис. 11.2, в).

Колони виготовляють із. бетонів класів В20...В50 і армують прос­торовими каркасами з поздовжньою робочою арматурою зі сталі кла­су А-ІІІ та поперечною зі сталі класів А-І та А-ІІІ.

Торці колон мають зварні сітки для збільшення міцності бетону на місцеве стискання.

Стики колон можуть бути жорсткими або шарнірними. У промислових будівлях стики, як правило, жорсткі з ванним зварюванням випусків поздовжньої робочої арматури, які розміщені в підрізках (рис. 11.1, б...г, 11.2, а... е) із наступним замонолічуванням стиків. Форма і розміри підрізок визначаються кількістю стержнів, що стикуються. При чотирьох стержнях у торці колони по кутах роблять підрізки розміром у плані 100´100 мм (рис. 11.2, а...в).Торці колон, що стикуються, мають центруючі бетонні виступи або прокладку на нижній колоні у вигляді сталевої пластини завтовшки 3...6 мм розмірами не більш як 1/3 відповідного розміру сторони поперечного перерізу колони.

Якщо робоча арматура колон зосереджена біля двох протилежних граней (рис. 11.1, б та в), то підрізки завширшки 100 мм роблять із двох сторін, а при арматурі, розташованій по всьому периметру – з чотирьох. Висоту підрізки приймають не менш як 150мм і не більш як 5 d, де d – більший діаметр випусків.

Для підсилення бетону на кінцевих ділянках колон встановлюють сітки непрямого армування кількістю не менш як чотири з кроком 50...150 мм із арматури класів А-ІІІ або Вр-І діаметром 5...10 мм з розміром вічка 50...100 мм. Перед замонолічуванням у зоні підрізок встановлюють один або два замкнутих хомути, які охоплюють зварені випуски арматури. Якщо арматурні випуски розміщені по периметру перерізу колони, у місці стику можуть розміщуватися не хомути, а зварні сітки. До переваг таких стиків належать їхня надійність і мала металомісткість.

Розглянуті стики розраховують у стадії експлуатації в замоноліченому стані, коли вони сприймають розрахункові навантаження, і в стадії монтажу при відсутності бетону замонолічування, коли на­віть жорсткі стики умовно вважають шарнірними. У стадії експлуата­ції стики розраховують із урахуванням роботи замоноліченого бето­ну як перерізу з непрямим армуванням. В разі розрахунку в стадії монтажу зусилля, що діє в стику, сприймається бетоном коло­ни, який працює на місцеве стискання під центруючим виступом і ви­пусками робочої арматури.

Приклади розрахунку стиків колон наведено в навчальній [6, 7] та нормативній [19] літературі.

 

Р о з д і л 12