Государственные стандартыСтроительная документацияТехническая документацияАвтомобильные дороги Классификатор ISO Мостостроение Национальные стандарты Строительство Нормативно-правовые документы Нормативные документы Справочные документы Директивные письма, положения, рекомендации и др. Каталоги Нормали основных планировочных элементов жилых и общественных зданий Справочные пособия к СНиП Технологические карты Типовые строительные конструкции, изделия и узлы Общероссийский строительный каталог Жилые здания для строительства в городах и поселках городского типа Жилые здания для строительства в сельской местности Защитные сооружения гражданской обороны Малые формы архитектуры и элементы благоустройства Общественные здания в городах и поселках городского типа Общественные здания для строительства в сельской местности Промышленные предприятия, здания и сооружения Сельскохозяйственные предприятия, здания и сооружения Строительные конструкции, изделия и узлы зданий и сооружений для всех видов строительства Инженерное оборудование Конструкции и изделия сооружений и оборудования зданий Конструкции, изделия и узлы зданий Конструкции нулевого цикла Несущие конструкции двухэтажных и многоэтажных зданий Несущие конструкции одноэтажных зданий Антикоррозионная защита строительных конструкций Арки и рамы Балки подкрановых путей подвесного транспорта Колонны Железобетонные Стальные Пространственные конструкции Разные железобетонные и стальные конструкции Стропильные и подстропильные конструкции Узлы и детали сопряжения железобетонных и стальных конструкций Фонари Общие материалы Ограждающие конструкции Оснащение зданий. Встроенное оборудование Разные конструктивные элементы, изделия и узлы Разработанные другими министерствами, ведомствами и организациями Стандарты Формы документов Технический надзор Ценообразование Экология Электроэнергия |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Библиотека технической документацииДата актуализации: 01.01.2021 1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 (291 найдено)
1 2 3 [4] 5 6 7 8 9 10 (291 найдено) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Железобетонные колонны в промышленных зданиях
1. Железобетонные колонны в промышленных зданиях
2.
Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные постоянные и временные нагрузки. Для массового
Колонны в системе каркаса
воспринимают вертикальные и
горизонтальные постоянные и
временные нагрузки.
Для массового индустриального
строительства разработаны типовые
конструкции сборных железобетонных
колонн для зданий с опорными
мостовыми кранами и для
бескрановых зданий.
3. По положению в здании колонны подразделяются на: 1.крайние 2. средние. К крайним колоннам с наружной стороны примыкают
По положению в здании колонны
подразделяются на:
1.крайние
2. средние.
К крайним колоннам с наружной стороны
примыкают стеновые ограждения.
Для производственных зданий пролетного типа
разработаны типовые колонны:
1. сплошного прямоугольного сечения
(одноветвевые)
2. сквозного прямоугольного сечения
(двухветвевые).
Колонны сплошного прямоугольного
поперечного сечения
Колонны сквозного сечения
К – для каркасов зданий без
мостовых кранов
КД – для каркасов зданий,
оборудованных электрическими
опорными кранами;
КК – для каркасов зданий,
оборудованных мостовыми
электрическими опорными кранами
КДП – для каркасов зданий,
оборудованных мостовыми опорными
кранами, с проходами в уровне
крановых путей
ККП – для каркасов зданий,
оборудованных мостовыми
электрическими кранами, с проходами в
уровне крановых путей
6.
❶Колонны рассчитаны на вертикальные нагрузки от веса покрытия, фонарей, коммуникаций, навесных стен, собственного веса, от
снега, подвесных и мостовых опорных кранов, а также на
горизонтальные (ветровые, сейсмические и температурные)
воздействия.
❷Колонны спроектированы из тяжелого бетона классов В15–В40.
❸Все колонны предназначены для применения в случаях, когда
верх фундамента имеет отметку – 0,150.
❹Во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций
и подкрановых балок, в крайних колоннах – на уровне швов
стеновых панелей, в связевых колоннах – в местах примыкания
продольных связей устраивают закладные
элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для
фиксации положения к рабочей арматуре.
❺Длину колонн подбирают с учетом высоты цеха и глубины
заделки фундамента.
9. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 0,900 м. Для крайних колонн принята нулевая привязка к
Железобетонные колонны
для здания высотой 10,8 –
14,4 м без опорных кранов:
а – крайнего ряда; б –
среднего ряда
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 0,900 м.
Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
Все колонны имеют прямоугольное, постоянное по высоте сечение.
10. Шаг колонн составляет 6 и 12 м. Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок. Они рассчитаны на нагрузки от покрытия до
Железобетонные колонны для
зданий высотой 8,4 – 14,4 м,
оборудованных опорными
кранами:
а – крайнего ряда; б –
среднего ряда
Шаг колонн составляет 6 и 12 м. Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок. Они рассчитаны на
нагрузки от покрытия до 700 Н/м2 мостовых кранов и ветра.
Для колонн наружных рядов с шагом 6 м принята нулевая привязка, при шаге 12 м привязка равна 250 мм.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку минус 0,150.
Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой), так и в нижней (подкрановой)
части.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,000 м.
11. Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м. Шаг стропильных конструкций 6 и 12 м. Для крайних колонн при шаге
Железобетонные
двухветвевые колонны:
а – колонна крайнего ряда;
б – колонна среднего ряда
Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м. Шаг стропильных конструкций 6 и 12 м.
Для крайних колонн при шаге 6 м; Н ≤ 14,4 м; Q ≤ 30 т принята нулевая привязка, в остальных случаях 250 мм.
Подкрановая часть колонн двухветвевая. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5–3 м.
Все колонны предназначены для использования в условиях, когда верх фундаментов имеет отметку минус 0,150.
Отметка головки кранового рельса рассчитана, исходя из высоты кранового рельса (с прокладкой) 150 мм и
высоты подкрановых балок.
Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину минус 1,05м.
12. Железобетонные двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей
❶Колонны применяются в случае необходимости устройства проходов для
постоянного наблюдения за состоянием крановых путей при высоте здания
до 14,4 м, пролете до 36 м, шаге по крайним колоннам 6 или 12 м, по
средним колоннам — 12 м, грузоподъёмности опорных кранов до 30 т.
❷Привязка наружной грани крайних колонн к оси 500 мм, оси кранов к
оси здания – 1000мм.
❸Для проходов в шейке колонны устроены лазы размером 400*2200 мм.
❹Колонна формуется из бетона марки 300-400. Ветви ствола и шейки
армируются сварными каркасами; подкрановый, промежуточные и нижний
ригели – вязаной арматурой, собираемой из отдельных стержней.
❺Колонны снабжены закладными элементами для распалубки и
крепления инвентарных монтажных приспособлений, опирания
железобетонных или стальных подкрановых балок и стропильных
конструкций, опирания и навески стеновых панелей и крепления стальных
связей.
14. Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
❶Применяют в зданиях высотой более 10,8 м.
❷Колонны разработаны для применения в одноэтажных зданиях с пролётами 18, 24 и 30 м,
высотой от 10,8 до 18 м включительно с фонарями и без фонарей, оборудованных мостовыми
кранами общего назначения грузоподъёмностью 10, 20/5, 30/5 и 50/10 тонн среднего и тяжёлого
режима работы.
❸Шаг колонн по крайним рядам 6 и 12 м, по средним только 12 м. Шаг стропильных конструкций
6 и 12 м. При шаге стропильных конструкций 6 м крайние колонны устанавливают подстропильные
фермы.
❹Для крайних колонн при шаге 6 м; Н≤14,4 м; Q≤30 т принята нулевая привязка, в остальных
случаях 250 мм.
❺Подкрановая часть колонн двухветвевая. Ветви связаны горизонтальными распорками через
интервал 1,5-3м. Колонны запроектированы в нижней части с двумя ветвями, соединёнными
распорками. Ветви, распорки и верхняя часть всех колонн имеют сплошное прямоугольное
сечение.
❻Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -1,05 м, -0,35 м.
❼В двухветвевых колоннах нижняя распорка высотой 0,2 м, заводимая в стакан, имеет отверстия
0,2*0,2 м, используемые при бетонировании стыка.
❶Колонны, устанавливаемые
в средних продольных рядах у
торцевых стен, снабжаются дополнительными закладными
деталями для крепления приколонных стоек фахверка, а
колонны, устанавливаемые в местах расположения вертикальных
продольных связей каркаса, — закладными деталями для
крепления связей.
❷Колонны изготовляются из бетона марок М 300, М 400. Рабочая
арматура из горячекатаной стали периодического профиля класса
А-3.
❸По сравнению с колоннами прямоугольного сечения
двухветвевые колонны имеют повышенную жёсткость, но они
более трудоёмки в изготовлении.
17. Двухветвевые колонны для зданий с мостовыми кранами
18. Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий с мостовыми кранами
❶Колонны предназначены для одноэтажных однопролётных и многопролётных зданий
с пролётами 18 и 24 м, высотой от 8,4 до 10,8 м с фонарями и без фонарей,
оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъёмностью 10-20 тонн
среднего и тяжёлого режимов работы.
❷Шаг колонн 6 и 12 м.
❸Колонны имеют консоли для опирания подкрановых балок.
❹Для колонн наружных рядов с шагом 6 м принята нулевая привязка, при шаге 12 м
привязка равна 250 мм.
❺Колонны имеют прямоугольное поперечное сечение как в верхней (надкрановой),
так и в нижней (подкрановой) части.
❻При опирании на колонны стальных подкрановых балок и стропильных ферм
применяются усиленные закладные опорные детали, обеспечивающие лучшее
распределение сосредеточенных нагрузок от стальных конструкций.
❼Колонны внутренних и наружных рядов, устанавливаемые в местах расположения
вертикальных связей, должны иметь закладные детали для крепления связей, а
расположенные у торцевых стен должны иметь дополнительные закладные детали для
крепления приколонных стоек фахверка.
20. Железобетонные колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов
❶Колонны разработаны для одноэтажных зданий без мостовых кранов с
пролётами от 6 до 36 м, с фонарями и без фонарей, при высоте от уровня чистого
пола до низа стропильной конструкции от 3,6 до 9,6 м.Шаг крайних колонн только 6
м, средних 6 и 12 м в соответствии с унифицированными габаритными схемами.
❷Колонны могут применяться для однопролётных и многопролётных зданий с
наружным и внутренним водоотводом.
❸В зданиях допускается применение подвесного транспорта грузоподъёмностью
до 5 тонн.
❹Колонны не имеют консолей.
❺Для крайних колонн принята нулевая привязка к продольной разбивочной оси.
❻Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан на глубину -0,900 м.
❼Колонны армированы сварными каркасами. Кроме того, верхний конец
колонны имеет косвенную арматуру в виде горизонтально расположенных плоских
стальных стенок.
22. Цилиндрические колонны из центрифугированного железобетона
❶Колонны из центрифугированного железобетона применяются в настоящее время в
экспериментальном порядке для зданий без опорных кранов и с кранами
грузоподъёмностью до 30 т. Их внедрение позволяет по предварительным расчётам
уменьшить расход бетона на 30-50% и стали – на 20-30% за счёт эффективности
кольцевого сечения в статическом отношении и повышения прочности
центрифугированного бетона в 1,5-2 раза по сравнению с вибрированным.
❷Соединение панели с железобетонной колонной без монтажной сварки производится
посредством изогнутого в двух плоскостях крюка из стержня ⌀ 16 мм, заведённого в
наклонное отверстие ⌀ 18-20 мм в колонне и паз в панели. Конец крюка, заводимый в
колонну, предварительно смазывается цементным раствором или клеящей мастикой.
Паз панели заполняется цементным раствором.
❸Колонны кольцевого сечения целесообразно устанавливать в производственных
зданиях с неагрессивной средой при высоте их от пола до низа несущих конструкций от
3,6 до 14,4 м.Пролёты 12, 18, 24 и 30 метров. Шаг колонн 6 и 12 метров. Наружные
диаметры колонн – от 300 мм до 1000 мм (через 100 мм), толщина стенок – 50-1000 мм,
масса колонн – от 1,2 до 9 т.
24. ПРИЛОЖЕНИЯ
Slide title
Slide title
Slide title
Slide title
Колонны — Обербетон
Колонна – вертикальный элемент каркаса здания, предназначенный для восприятия нагрузки от элементов перекрытий и ограждающих конструкций. Сборные железобетонные колонны применяются при строительстве одноэтажных и многоэтажных домов. Завод «Обербетон» производит сборные железобетонные колонны различной длины и сечения. Минимальный размер сечения 300х300 мм, максимальный – 1200х1200 мм. Максимальная высота колонны 24 м. Колонны высотой от 20 м до 24 м могут изготавливаться как цельными (неразрезными), так и составными. Огнестойкость сборных железобетонных колонн – R150 (по ДБН В.1.1.7-2002). Сертификат соответствия № UA1.003.0049231-13.
*З За единицу веса бетона принято значение 2500 кг/м 3
** В таблице приведены наиболее часто используемые параметры колонн. Завод «Обербетон» может изготовить колонны любого размера, по вашему желанию
Консольные выступы
Колонны могут быть с консолями для опорных элементов перекрытий, кровельных балок0,3 и т.д.
Соединение между элементами колонны
При установке составных колонн элементы соединяются стыком «колонна в колонну».
Соединения выполняются болтовыми соединениями, которые соединяются анкером в определенных элементах (рис. 1).
Также соединения выполняются выпусками арматуры через швеллеры с последующим их монолитированием (рис. 2).
Соединение колонн с фундаментом
Крепление железобетонных колонн к фундаменту производится путем их замоноличивания в стаканах фундамента (рис. 3, рис. 4).
В случае без использования стаканов – путем соединения закладных частей колонн с анкерными болтами фундамента (рис. 5, рис. 6).
При укладке фундамента с использованием анкерных башмаков. Это крепежные элементы, обеспечивающие быстрое и жесткое соединение сборных железобетонных колонн с фундаментом. (рис. 7).
Нагрузка колонны передается через башмаки и болты на несущую конструкцию здания. Готовая колонна фиксируется анкерными болтами. Фиксация обеспечивается гайками и шайбами, позволяющими регулировать высоту нужного уровня и вертикальное положение колонны. Соединение между основанием колонны и нижней конструкцией забетонировано. Количество башмаков в колонне зависит от ее размеров, нагрузки на колонну, марки бетона и типа башмаков; рассчитывается индивидуально для каждого проекта.
Узловые соединения балки и колонны
Узловые соединения балки и колонны в зависимости от конструктивной схемы здания могут быть шарнирными (рис. 8), шарнирными с жестким диском перекрытия ( рис. 9).
Production tolerances (according to DSTU B B.2.6-60: 2008)
1. Length (L) | ± 10 mm or L/1000 | |
2 Поперечное сечение (а, б) | ± 10 мм | |
3. Кривиза (A) | ± 10 мм или L/750 | |
4. Orthogonal Cross-Sesect 5 мм | ||
5. Орхональность конечных плоскостей (S) | ± 5 мм | |
6. Положение консолей (L K , H K ) ). ±8 мм | ||
7. Размеры консолей (L K , B K , H K ) | ± 8 мм | |
8. ORTHOGNSTIOL ORHOLENTIOL ORHOLENTIOL ORTHOLENTIOL ORTHONTIOL ORHOLETIONS | ||
8. ORTHOGNTITY ORHOLETION ±5 mm | ||
9. Placement of embedded parts (t): | ||
– Binding in height (t 1 ) | ±15 mm | |
– Размер закладных деталей по высоте (т 2 ) | ±10 mm | |
– Binding on width (t 3 ) | ±5 mm | |
10. Placement of holes, voids | ±20 мм |
Расчет бетонных колонн, подвергающихся осевому сжатию, с элементами RF-CONCRETE
В данной статье рассматриваются прямолинейные элементы, поперечное сечение которых подвергается осевому сжатию. Цель этой статьи — показать, как очень многие параметры, определенные в Еврокодах для расчета бетонных колонн, учитываются в программе расчета конструкций RFEM.
Что такое осевое сжатие?
Секция конструктивного элемента нагружена осевым сжатием, когда силы, действующие с одной стороны секции, уменьшены в центре тяжести секции до одной силы Н. Таким образом, нормальная сила Н перпендикулярна поперечному сечению и направлены в сторону поперечного сечения. В отличие от комбинированного изгиба, это напряжение никогда не встречается на практике, потому что реальная колонна всегда подвергается либо асимметрии нагрузки, либо несовершенствам конструкции колонны, как видно из этой технической статьи.
Критерий гибкости для изолированных элементов
Предполагается, что эффектами второго порядка (несовершенства, асимметрия и т. д.) можно пренебречь, если элемент нагружен только нормальной силой сжатия N Ed и если критерий гибкости выполняется.
Критерий гибкости
λ < λ lim
λ … Коэффициент гибкости
λ lim … Предельная гибкость
Гибкость и эффективная длина Согласно EN 1992-1-1
Коэффициент гибкости
λ = l0i
λ | коэффициент гибкости |
л 0 | эффективная длина = k cr ⋅ l |
и | радиус инерции участка бетона без трещин |
к кр | коэффициент эффективной длины = 0,5 ⋅ √[(1 + k 1 / (0,45 + k 1 )) ⋅ (1 + k 2 / (0,45 + k 2 ))] по 5. 8.3.2(3) формула (5.15) |
л | свободная длина |
к 1 , к 2 | коэффициенты гибкости на обоих концах элемента |
Предельная гибкость Согласно EN 1992-1-1
Предельная гибкость
λ lim = (20 ⋅ A ⋅ B ⋅ C) / √n согласно формуле 5.8.3.1(1)N
A = 1 / (1 + 0,2 φ ef ) = 0,7, если φ ef неизвестно
B = √(1 + 2 ⋅ ω) = 1,1, если ω неизвестно
0
C = 1,7 m = 0,7, если r m неизвестно
n = N Ed / (A c ⋅ f cd ) … Относительная нормальная сила
φ 90 ef 1 Эффективный коэффициент ползучести
ω … Коэффициент механической арматуры
r м … Коэффициент момента
Н Изд. … Расчетное значение действующей осевой силы
A c … Общая площадь сечения чистого бетона
f cd . .. Расчетное значение прочности бетона на сжатие
Напряжение сжатия в стали
Усадка бетона при осевом сжатии ограничивается ε c2 в случае диаграммы парабола-прямоугольник σ-ε. При статическом трении бетона и стали укорочение арматуры идентично, и мы можем определить ее напряжение.
Напряжение в арматуре
σs = fyd, если εc2 > εudEs · εc2 в противном случае
σ s | напряжение в арматуре |
f ярдов | расчетный предел текучести арматурной стали = f yk / γ s |
е с2 | относительная деформация сжатия для максимального напряжения |
Е с | модуль упругости |
ф гк | характеристический предел текучести |
γ с | частичный запас прочности стали |
ε уд | расчетное значение предельной деформации = f yd / E s |
Напряжение сжатия в бетоне
Стресс в бетоне
F CD = α CC ⋅ F CK / γ C
α CC . .. Фактор. Рассмотрение дальнейших действий на сжатию
9000. K … Фактор, рассматривая длительное действие на сжатие. … Характеристическая прочность бетона на сжатие
γ c … Частичный коэффициент безопасности относительно бетона
Размеры поперечного сечения бетона
Сила, которая может быть уравновешена поперечным сечением бетона, соответствует его максимальной нагрузке -несущая способность на сжатие, которая напрямую зависит от его сечения и расчетного сопротивления.
Равновесная сила бетона
F c = A c ⋅ f cd
Арматура уравновесит остальную часть осевой сжимающей нагрузки.
Равновесная сила арматуры
F s = N Ed — F c
Из этих двух уравнений равновесия можно определить расчетное поперечное сечение бетона, а затем сечение арматурной стали. .
Площадь поперечного сечения бетона
A C ≥ N ED / (F CD + A S / A C ⋅ σ S )
A S = F S / S S S S . .. Участок армирования
Применение теории с использованием стержней RF-CONCRETE
В этой статье мы проанализируем результаты, полученные автоматически для расчета армирования. Поскольку целью также является определение расчетного сечения бетона, базовая модель RFEM будет иметь указанную ширину и неизвестную высоту, равную ширине или превышающую ее.
Примем во внимание следующие параметры:
- Постоянные нагрузки: Н г = 1390 кН
- Переменные нагрузки: Н q = 1000 кН
- Длина колонны: от прямоугольной 7 до
м 9051 м
- определить: ширина b = 40 см / неизвестная высота ≥ 40 см
- Собственный вес колонны можно не учитывать.
- Колонна не интегрирована в раскос.
- Класс прочности бетона: C25/30
- Сталь: S 500 A для наклонного графика
- Диаметр продольной арматуры: ϕ = 20 мм
- Диаметр поперечной арматуры: ϕt = 8 мм
- Бетонное покрытие: 3 см
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4. 10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Столбец
Свойства материалов
Расчетное значение прочности бетона на сжатие
f cd = 1 ⋅ 25 / 1,5 = 16,7 МПа
Относительная деформация сжатия при максимальном напряжении
ε c2 = 2‰ 90
F YD = 500 / 1,15 = 435 МПа
Ограниченная деформация в арматуре
ε UD = F YD / E S = 435 / (2 ⋅ 10 0005 5 6) = 2.17 ‰ .
Напряжение в арматуре
σ s = 2 ⋅ 10 5 ⋅ 0,002 = 400 МПа as ε c2 < ε ud
деформации бетона и необходимой арматуры.
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4. 10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Предусмотренное армирование, определяемое RF-CONCRETE Members
Столбец
Ultimate Limit State
Уливное ограниченное состояние Проектные нагрузки
N ED = 1,35 ⋅ N G + 1,5 ⋅ N Q
N ED = 1,35 ° 139039 3 3. 3 3
ED = 1,35 ° 1390 + 1,590 + 1000 + 1,590 + 1,590 + 1,590 + 1000 + 1,5
.
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение заданных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4. 10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Столбец
Эффекты второго порядка, не учтенные в ULS
Чтобы правильно применить нагрузку в головной части колонны, мы смоделировали стержень, который закреплен только в основании и свободен в головной части. Однако мы хотим считать, что колонна закреплена в изголовье к некоторым балкам, предполагая, что колонна менее жесткая, чем балки. Тогда мы можем считать, что стержень закреплен на обоих концах. Таким образом, теоретически коэффициенты гибкости должны быть равны нулю для идеального ограничения. Однако идеального сдерживания на практике не существует. Следовательно, минимальное значение, которое следует учитывать для коэффициентов гибкости, равно: k 1 или 2 = 0,1.
Фактор эффективной длины
k cr = 0,5 ⋅ (1 + 0,1 / (0,45 + 0,1)) = 0,59
На изображении 04 показана возможность установки коэффициента эффективной длины для элемента типа стержня в RFEM.
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение заданных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Таблица 4.10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Предусмотренное армирование, определяемое RF-CONCRETE Members
Столбец
Поскольку необходимо определить высоту поперечного сечения, предполагается, что h > b, и, таким образом, радиус инерции прямоугольного поперечного сечения более важен для малой ширины.
Радиус управляющей инерции в плоскости, параллельной ширине B = 40 см
I Z = B / √12
Стронность
λ Z = (0,59 ⋅ 2,1 кор.
На изображении 05 показаны значения гибкости, определенные для стержня после расчета в таблице 4.10 RFEM.
Таблица 4.10 Гибкость стержня
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Столбец
Чтобы проверить нашу гибкость, мы вручную определяем предельную гибкость, принимая h = b.
Limiting slenderness
n = 3.38 / (0.40² ⋅ 16.7) = 1.26
λ lim = 20 ⋅ 0.7 ⋅ 1.1 ⋅ 0.7 / √1.26 = 9.6 m
λ z > λ lim → Условие не выполнено.
Однако, мы все же будем рассчитывать на центральное сжатие, так как отклонение небольшое, заметим позже, что при определении реальной высоты сечения условие будет соблюдаться.
Реальная высота, подлежащая расчету
Чтобы определить реальную высоту h поперечного сечения, можно принять следующую гипотезу для рассматриваемого коэффициента армирования: A s / A c = 1%. Затем мы можем определить фактическое поперечное сечение, которое необходимо спроектировать, и его высоту в зависимости от напряжения в арматуре и ширины поперечного сечения b.
Площадь поперечного сечения бетона
A c ≥ 3,38 / (16,7 + 400 / 100) = 0,163 м²
Глубина поперечного сечения
A c = b ⋅ h → h ≥ 0,163 / 0,4 = 0,41 м
Предположение h > b, сделанное для расчета гибкости, верно, и мы можем сохранить высоту сечения, выбрав значение, кратное 5 см; то есть h = 45 см.
На изображении 06 показаны шаги для автоматического определения высоты прямоугольного поперечного сечения в RF‑CONCRETE Members с использованием функции «Оптимизировать».
Оптимизация прямоугольного сечения в стержнях RF-CONCRETE
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4.10 Гибкость стержня
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Столбец
Поперечное сечение нагрузки
Уравновешенная сила бетона
F C = 0,40 м. 0,45 ⋅ 16,7 = 3 мн
Уравнение Выводим соответствующую площадь армирования:
Площадь усиления
A s = 0,38 / 400 ⋅ 10 4 = 9,5 см²
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
905:50
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4.10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Столбец
Установив в стержнях RF‑CONCRETE стали диаметром 20 мм, армирование, предусмотренное и определяемое автоматически модулем, составляет 4 стержня, с распределением по углам, как требуется; то есть 1 HA 20 на угол. Следовательно, результат площади поперечного сечения и следующий:
А с = 4 ⋅ 3,142 = 12,57 см²
Армирование определяется RF-CONCRETE Members
Модель RFEM с постоянными и переменными нагрузками
Отображение расчетных напряжений и деформаций в стержнях RF-CONCRETE
Отображение управляющих нагрузок в стержнях RF-CONCRETE
Изменение коэффициента эффективной длины для стержня
Таблица 4.10 Гибкость стержня
Оптимизация прямоугольного сечения в элементах RF-CONCRETE
Требуемое армирование определяется членами RF-CONCRETE
Столбец
Коэффициент механического усиления
ω = (A s ⋅ f yd ) / (A c ⋅ f cd ) = 12,57 ⋅ 435 / (40 ⋅ 45 ⋅ 16,7) = 0,182
Окончательная проверка предельной гибкости при h > b
n = 3,38 / (0,40 ⋅ 0,45 ⋅ 16,7) = 1,025 2 ⋅ ω) = 1,17
λ lim = 20 ⋅ 0,7 ⋅ 1,17 ⋅ 0,7 / √1,125 = 10,81 m
λ z 90 < λ
Применение в других дополнительных модулях
Дополнительный модуль RF‑CONCRETE Columns также позволяет определять армирование элемента конструкции, подвергающегося осевому сжатию.