Колонны и стойки. Сжато-изгибаемые колонны стальных каркасов зданий и нх конструктивные особенности.

Колоннами называют элементы сооружений, которые служат опорами для вышерасположенных конструкций и передают нагрузку от них на фундаменты.

Колонны состоят из трех частей: оголовка (верхней части - имеет плиту и ребра жесткости), служащего опорой для вышележащих конструкций; стержня - основной части колонны и базы (нижней части колонны - шарнирная или жесткая, плита базы прамоугольная, крепится анкерными болтами/ если плита больше 50 мм то неставят консольные ребра). Стержень колонны - сплошной (труба, двутавр....) или сквозной (4 уголка и содиняемые планки, 2 швеллера и 2 планки....).

Стоики: цельнодеревянные -опор покрытий навесов, элементов каркаса, рабочих площадок (диаметр до 200 мм, ₍

высота до 6400 мм, шарнирно или защемлено закрепленные, нижний конец стоек защищают от загнивания i I |____ т I" Т

1/составные - цельные брусья или доски на болтах (гвозди), соединены вплотную или деревянные прокладки, высота I «I, J- Чг—■*■

до 6400 мм/ Vj l' V */_____ _{т т}-______ -т

4.— i

клеедеревянные - конструкции заводского изготовления длиной до 10000 мм, сечение до 1000 мм, шарнирное 'ьЛ!^-!" T
закрепление, используется как элемент каркаса несущий большую нагрузку)/решетчатые/ тЧР

В зависимости от характера работы колонны могут быть центрально- или внецентренно-сжатыми.

Внецентрепно - сжатые колонны, как и центрально-сжатые, могут иметь сплошные и сквозные сечения. Сплошные сечения применяют при ширине колонны до 1 м. Для колонн шириной более 1 м экономичнее сквозные сечения. Сечения внецентренно - сжатых колонн следует проектировать развитыми в плоскости действия момента. Они могут быть симметричными и асимметричными. Если изгибающий момент в колонне действует только в одном направлении, целесообразно применять несимметричные сечения.

Для крайних рядов колонн промышленных зданий, оборудованных мостовыми кранами, обычно применяют ступенчатые колонны несимметричного сечения. Наружную ветвь этих колонн проектируют из листа, из листа и двух уголков или из гнутого профиля. К таким ветвям удобно крепить панели стенового ограждения. Для подкрановой ветви ступенчатых колонн рекомендуется применять прокатный или составленный из листов двутавр. Высоту сечений ветвей принимают одинаковой в целях удобства крепления стержней решетки Стержни решетки обеспечивают совместную работу ветвей колонны. Колонны средних рядов обычно имеют симметричные сквозные сечения.

Ветви сквозных колонн соединяются решетками расположенными в двух плоскостях.

13. Балки и балочные конструкции. Обеспечение прочности ж/б балок по нормальным и наклонным сечениям. __т^"_ J_ s>

Балка - это изделие из металла, ж\б, дерева применяемые в промышленном и гражданском строительстве. 7гц ----------- f^'uv

В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различаю! балки: однопролетные балки, многопролетные. $_ ^

балки, консольные балки, балки с заделанными концами, разрезные балки, неразрезные балки и др. Прямоугольные сечения а£ ^Д-5

целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки. ^TiV •5^?<s- >

По форме поперечного сечения различают балки: - прямоугольные, - тавровые. - двутавровые, - коробчатые и др. |ЗЭТ]-^

По назначению балки: основные (продольные балки, балки,перекрывающие пролет между опорами) и вспомогательные ^'^S/J?^

(поперечные, перекрывающие расстояния между др. балками). Система продольных и поперечных балки называются балочной 4PL

клеткой.

Расчет балок обычно производят на прочность, жесткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Балки рассчитывают на нагрузки: постоянную (от собств. массы и массы опирающейся на нее конструкции) и временную или полезную.

Железобетонные балки изготовляют монолитными и сборными. Монолитные балки конструируются как многопролетные неразрезные, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи балки с плитой), реже — в виде самостоятельных балках. В сборном железобетоне широко применяют однопролетные балки различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, п-образного и т. д. Сборные многопролетные неразрезные балки выполняются из нескольких элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряженные железобетонные балки.

^ Расчет по нормальному сечению - условие прочности ж\б изгибаемого элемента в общем случае имеет вид:

-• * ■-•, r-r'i М=меньше или = М пред, где М максимально возможный момент в сечении, а М пред - предельный момент который

-,— 7i, может воспринять сечение, зависит от формы и размера сечения, прочности бетона и армирования.

| Расчет по наклонным сечениям- от действия поперечных сил., _д i

12? Действие поперечной силы Q в однопролетной ж\б балке. т *v

V чАйтчеИ³ эпюры видно, что самое большое значение силы Q имеет в приопорных зонах. Сила
У „,»__- ^v ©>j Q вызывает в сечении балки касательное напряжение Т (тау) действует на ней тральные оси г ^ р ' S, £ —О -, ^\ ®^у
<Ll^ балки. | ₀J^#⁵4 ⁺

ч /^}CKЈ/Ђ^^_<^s В наклонном направлении действует максимальное растягивающее напряжение.!| \-J$Јs~^k wS.VV

Вследствие этого в бетоне в при опорной зоне образуются трещины, поэтому необходимо предусмотреть —--------- т"^ j —

поперечную арматуру (хомуты). Воспринимающую поперечную силу Q. В расчете, как правило, диаметр хомутов ' ®sv* Jv>SV>

назначается по рекомендации, вблизи опор хомуты ставятся чаще, а в пролете реже. i __ ^5___.

С- горизонтальная проекция опасного наклонного сечения. Со- горизонтальная проекция наклонной трещины, \_-^&_________

Q-значение поперечной силы в расчетном сечении; Qb- часть поперечной силы воспринимаемая бетоном, Qswl-растягивающее усилие в хомуте. Q = Qb+ Qswl - сумма - часть поперечной силы воспринимаемая хомутами.

Asw- площадь поперечного сечения хомутов, Rsw - расчетное сопротивление поперечной арматуры. Qswl= Rsw*Asw.

Нормы предусматривают обеспечение прочности на действие поперечной силы в двух направлениях:

*по наклонной полосе между наклонными трещинами

*по наклонной трещине (по условию Q меньше или равно Qb+ Qsw)

14. Балки и балочные конструкции. Понятие о предварительно напряженном железобетоне.

Балка - это изделие из металла, ж\б, дерева применяемые в промышленном и i-ражданском строительстве.

В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают балки: однопролетные балки, многопролетные балки, консольные балки, балки с заделанными концами, разрезные балки, неразрезные балки и др. Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой

в

14. Ij.i.ikh и балочные конструкции. Понятие о предварительно напряженном железобетоне.

Балка - это изделие из металла. ж\б, дерева применяемые в промышленном и гражданском строительстве.

В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают балки: однопролетные балки, многопролстыс балки, консольные балки, балки с заделанными концами, разрезные балки, неразрезные балки и др. Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и Малой ширине балки. По форме поперечною сечения различаю! балки: - прямоугольные, - тавровые, - двутавровые, - коробчатые и др.

Но назначению балки: основные (продольные балки, балки,перекрывающие пролег между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между др. балками). Система продольных и поперечных балки называются балочной клеткой.

Расчет балок обычно производя! на прочность, жесткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Балки рассчитывают на нагрузки: постоянную (от собств массы и массы опирающейся на нее конструкции) и временную или полезную

Понятие о предварительно напряженном бетона и железобетоне. Предварительно напряженными называют такие ЖБК, в которых в процессе изготовления искусственно создают значительные сжимающие напряжения в бетоне натяжением высокопрочной арматуры. Начальные сжимающие напряжения создают в тех зонах бетона, которые впоследствии иод воздействием нагрузок испытывают растяжение. При этом повышается трещиноегойкость конструкции и создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.

Суть использования предварительно напряженного бетона экономический эффект, достигаемой применением высокопрочной арматуры; высокая
трещиноегойкость и как следствие повышенная жесткость, лучшее сопротивление динамическим нагрузкам, %№#?■''x-QJVH /Я/⁷*^-**^/^**-
коррозионная стойкость, долговечность. ^ ':----------------- -jr— &ТГ

В производстве предварительно напряженных элементов возможны два способа создания предварительного -f% —i—»--- •**" • "ДО^., ^_

натяжения: натяжение арматуры на упор и натяжение ее на бетон. v .1., .., v ■гт тгггга/,:•', ^ <?^

При натяжении на упоры арматуру заводят в форму до бетонирования элемента, один конец закрепляют в n&t*HtfXS*Ј** yf" ^h-fe?^P

упоре, другой натягивают домкратом или другим приспособлением до заданного контролируемого напряжения.

После приобретения бетоном необходимой кубиковой прочности перед обжатием Rbp арматуру отпускают с упоров. Арматура при восстановлении упругих деформаций в условиях сцепления с бетоном обжимает окружающий бетон. При так называемом непрерывном армировании форму укладывают на поддон, снабженный штырями, арматурную проволоку специальной навивочной машиной с заданным усилием навивают на трубки, надетые на штыри поддона, и конец ее закрепляют плангечным зажимом. Ноете того как бетой наберет необходимую прочность, изделие с трубками снимают со штырей поддона, при этом арматура обжимает бетон. Стержневую арматуру можно натягивать на упоры электротермическим способом. Стержни с высаженными головками разогревают электротоком до 300... 350°С, заводят в форму и закрепляют концами в упорах форм. При восстановлении начальной длины в процессе остывания ар-pa натягивается на упоры. Арматуру можно натягивать также злектротермомехапическим и химическим способом. Химический при использовании самонапряженного бетона на расширяющем нементе.

При натяжении на бегон сначала изготавливают бетонный или слабо армированный элемент, затем при достижении бетоном прочности Rbp создают в нем предварительное сжимающее напряжение

Напрягаемую ар-ру заводят в каналы или в пазы, оставляемые при бетонировании элемента, и натягивают на

J\ — \ ,/////////1 /''/ /Л?// ft У"³** бетон. При этом способе напряжения в ар-ре контролируют после окончания обжатия бетона. Каналы в бетоне,

превышающие 0 ар-ры на 5-15 мм, создают укладкой извлекаемых впоследствии пустообразователей (стальных

/C*&Sf4 7 спиралей, резиновых трубок и т. п.) или оставляемых в бетоне i офрированпых стальных трубок. Сцепление ар-ры с

"2?>2j> ^с]рэ>*'о_ бетоном создается после обжатия инъецированием - нагнетанием в каналы цементного теста или р-ра под давлением

р^^г^"*^г~ через заложенные при изготовлении эл-та тройники отводы Если напрягаемую ар-ру располагают с внешней

стороны эл-та (кольцевая ар-pa трубопроводов и т. п.), то навивку ее с одновременным обжатием бетона выполняют спец навивочными машинами В

этом случае на пов-сть эл-та после натяжения арматуры наносят горктретированием (под давлением) защитный слой бетона.