Оптимальный шаг колонн реферат

Обновлено: 03.07.2024

4 этажное квартирное здание включая (цокольный и мансардный этажи) в осях 4-9 и 2 этажное 4-ех квартирное здание в осях 1-3. Материал стен газобетонные блоки, материал колонн и перекрытий монолитный железобетон, толщина плит перекрытия 200 мм, сечение колонн 300х300 мм. Расположение колонн в безбалочной системе шагом 5-6 м. Интересует мнение опытного в этом вопросе человека с таким расположением колонн.
1.Можно таким образом расположить колонны (нагрузка неравномерно распределяется)?
2.Размещают шахты в наружных стенах (отсутствие пространства для размещения приставной шахты)?

при шаге 6х6м толщина 200 приемлема (по СП для безбалочных перекрытий по колоннам - 1/30 наибольшего пролета), но конечно смотря какая нагрузка. Например нагрузка от перегородок легко может достигать 400-500 кг/м2. Проверять расчетом.
1) На вскидку: при сечение колонн 300х300, вероятнее всего, перекрытие не пройдет на продавливание колонной. Хотя, чтобы удостовериться, опять же нужно рассчитывать.
2) Вентшахты разместите во внутренних стенах (между квартирами), для чего заложите в перекрытиях отверстия (естественно желательно подальше от колонн, исходя из расчета на продавливание).

Ну шаги колонн-то у вас может и 5-6м, а пролеты есть 7,45х7,3м. тут толщина 200 не пройдет по деформациям и прочности (вероятность 99,9%). На продавливание колонной тоже.
Так же на пересечении осей Д и 9 неслабая консоль, под которую нужно будет заложить консольные балки, а лучше колонны сдвинуть как можно ближе в окну в углу.

Я бы для начала назначил толщину плиты около 1/30 пролета (согласно рекомендациям СП), т.е 240мм, сечение колонн 500х300 (чтобы спрятать в стены). И отдавайте конструктору считать.

гадание на конечно-элементной гуще

у нас для жилья пролёт 7,2м стандартный. толщина плиты 160мм. конструкция такая - сначала на балки монтируется сборная несъемная опалубка - преднапряженная ж/б плитка толщиной 60мм, затем сверху устанавливается верхняя арматура, где нужна, и бетонируется ещё 100мм. колонны-балки тоже сборные. конструкции киришского дск.

обращайтесь к нормальным конструкторам

Читайте тему - у автора темы перекрытие безбалочное. А про сарэт даже в далекой Сибири не то что "нормальные конструкторы", а медведи на улицах минимум 10 лет как знают.
По самому дому - а зачем вообще на 2 этажа каркас городить? Почему нельзя несущими стенами обойтись пусть и из газобетона?

Проектируем колонну первого этажа. Колонна воспринимает нагрузки от собственного веса включая вес колонн вышележащих этажей, нагрузки от веса перекрытия по всем этажам и конструкций покрытия, включая приложенную к ним полезную нагрузку. Собственный вес колонн определяем по формуле:

Для обеспечения жесткой заделке колонн в фундаменте принимаем глубину заделки равной

Суммарная высота колонн в приделах здания.

Находим нагрузку от веса покрытия и приложенные к нему полезной нагрузки, а так же от перекрытия по всем этажам, собираем с грузовой площади равным произведению шага колонн в продольном и поперечном направлении.

Нагрузка от веса перекрытия по всем этажам составит:

Нагрузка от веса покрытия:

Полная временная нагрузка на перекрытия:

Снеговая нагрузка на перекрытия:

Тогда полная нагрузка на колонну составит:

1.2.1.3. Расчет прочности колонны.

Расчетная длина колонны первого этажа принимается равной

При выполнении этого соотношения колонну рассчитываем, как нагруженную внешней нагрузкой, приложенной со случайным эксцентриситетом.

-площадь поперечного сечения колонны.

-коэффициент устанавливаем в зависимости от соотношения , предполагаем симметричное армирования сечения , тогда требуемая площадь арматуры у грани колонны определяется по формуле:

Принимаем с каждой стороны колонны по 2 стержня Ç18, А-III, .

Проверяем принятое армирование по конструктивным требованиям. Оптимальный коэффициент армирования для колонн составляет , тогда минимальное требование количества арматуры, определяем из условия:

Окончательно принимаем с каждой стороны 2 стержня , A_s =9,82 см 2

1.2.2. Проектирование монолитного безбалочного перекрытия..

1.2.2.1. Исходные данные.

Монолитные безбалочные перекрытия широко применяют для перекрытия жилых помещений, офисных помещений, магазинов, где предпочтительны гладкие потолки.

Монолитное безбалочное перекрытие состоит из железобетонной плиты и колонн.

Необходимо произвести проектирование монолитного железобетонного безбалочного перекрытия жилого дома. По степени ответственности здание относится ко второму классу (нормальной ответственности) –γ _n = 0,95.

К трещиностойкости плиты монолитного железобетонного безбалочного перекрытия предъявляются требования третьей категории трещиностойкости.

Расчетные характеристики материалов:

- для тяжелого бетона класса В 20 (при γ _b ₂ = 0,9): R_b = 11,5 МПа; R_bt = 0,9 МПа; R_b _, _ser = 15 МПа; R_bt _,ser = 1,4 МПа; E_b = 24000 МПа;

- для арматуры класса А-III: R_s =355 МПа; E_s = 200000 МПа.

1.2.2.2. Конструктивное решение.

Безбалочное перекрытие для жилых помещений и офисов проектируют под типовую временную нормативную нагрузку 1,5 кН/м 2 .

Принимаем прямоугольную сетку колонн с отношением большего пролета к меньшему не более 4/3. Перекрытия с отношением большего пролета к меньшему равным 1,0 (квадратная сетка колонн) оказываются наиболее экономичными.

Принимаем основной шаг колонн 6×6 м. Из растянутой зоны межколонных полей плиты безбалочного перекрытия бетон целесообразно удалять. В результате получаются облегченные безбалочные перекрытия при существенной экономии бетона и арматуры. Сохраняя одинаковую толщину плиты, можно также произвести местное удаление бетона с заменой его легкими пустотелыми стеклянными, бетонными или керамическими блоками (вкладышами) с укладкой арматуры в ребра между ними.

Безбалочные монолитные перекрытия по сравнению с монолитными балочными имеют следующие преимущества:

- меньшую строительную высоту;

- меньшую сложность выполнения работ;

- отсутствие выступающих ребер на потолке, что удешевляет отделочные работы и улучшает санитарные условия эксплуатации.

При временных нагрузках на перекрытие 2,0 кН/м 2 и более безбалочные перекрытия экономичнее балочных.

Толщину монолитной безбалочной плиты h_pl принимаем из условия необходимой ее жесткости для тяжелых и легких бетонов:

h_pl = (1/30…1/40) l_max ,

где l_max - размер большего пролета плиты.

Принимаем толщину плиты h_pl = 150 мм.

Плиту монолитного железобетонного безбалочного перекрытия рассчитываем как опирающуюся по одной-трём сторонам на стены или опиирающуюся в центре на колонну.

Плиту монолитного железобетонного безбалочного перекрытия условно разбиваем на участки и выполняем расчет для наиболее нагруженных сечений плиты.

Толщину плиты проверяем из условия недопущения продавливания ее капителью и грузом, сосредоточенным на небольшой площади.

Перекрытие армируется сварными каркасами и сетками.

Материал конструкций – бетон класса В20.

В качествеарматуры применяются сталь горячекатаная периодического профиля класса A-III и холоднотянутая обыкновенная арматурная проволока периодического профиля класса B-I.

Принятая расстановка колонн, разбивка балочной клетки и ориентировочно назначенные ширины балок изображены на рис.1.1.

1.2.2.3. Методика расчета плиты.

Монолитные безбалочные перекрытия рассчитывают на полосовую нагрузку и сплошную нагрузку по методу предельного равновесия. В стадии разрушения плиту рассматривают как систему звеньев, соединенных между собой линейными пластическими шарнирами. Экспериментально установлено, что для плиты наиболее опасными временными нагрузками являются полосовая - через пролет и сплошная - по всей площади плиты.

Под полосовой нагрузкой одного ряда панелей пролетом l_max в предельном равновесии образуются три параллельных линейных пластических шарнира. В пролете линейный шарнир образуется по оси загруженной панели, а опорные линейные шарниры отстоят от осей ближайших к ним колонн на расстоянии с₁ зависящем от формы и размеров капителей. Пролетный и опорные пластические шарниры разделяют панели на два жестких звена.

Расчет на полосовую временную нагрузку производят, исходя из условия равновесия моментов всех сил, приложенных к жесткому звену пролетом (l_max - с₂ ) и шириной l_max относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения в месте опорного линейного пластического шарнира и расположенной в его плоскости.

Крайние панели дополнительно рассчитывают на излом по схемам в зависимости от способа опирания.

При сплошной нагрузке в пролетах средних плит образуются пластические шарниры, параллельные рядам колонн, разделяющие плиту на четыре жестких звена. Над каждой капителью образуются четыре опорных линейных пластических шарнира, оси которых обычно располагаются под углом 45° к рядам колонн. В пролетных пластических шарнирах трещины раскрываются внизу, а в опорных - вверху плиты.

1.2.2.4. Сбор нагрузок на плиту.

Величины нагрузок на плиту монолитного железобетонного безбалочного перекрытия представлены в таблице.

Таблица 1. Сбор нагрузок на перекрытие.

при γ _f = 1

1.2.2.5. Статический расчет плиты.

Расчет выполняют, исходя из условия равновесия моментов всех сил, приложенных к жесткому звену - относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения в месте опорного линейного пластического шарнира и расположенной в его плоскости. При этом предельная нагрузка на четверть панели составляет:

q_max = ¼(g +v )l ₁ l ₂ .

Центр тяжести нагрузки удален от опорного пластического шарнира, повернутого под углом 45° к осям панели на расстояние:

Момент внешней нагрузки относительно опорного шарнира:

М₁ = q_max с₃ .

Опорный пластический шарнир откалывает от четверти панели треугольник под углом 45 о , остающийся неподвижным вместе с колонной, поэтому к полученному моменту необходимо прибавить дополнительный момент от нагрузки, действующей на угловой треугольник:

Тогда суммарный момент внешних сил: М = М₁ + М₂ 2 ) с шагом 200 мм и защитным слоем бетона 20 мм.

Аналогично определяем необходимое количество арматуры в пролетных сечениях плиты перекрытия.

Для наибольшей величины изгибающего момента, возникающего в пролетных сечениях монолитной железобетонной плите перекрытия проектируемого жилого здания величина коэффициента:

следовательно, сжатая арматура в расчетных сечениях плиты перекрытия по расчету не нужна.

Относительная высота сжатой зоны бетона равна:

Относительная величина плеча внутренней пары сил:

z = 1 - 0,5 x = 1 - 0,5 × 0,648 = 0,687.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

По сортаменту арматуры принимаем в надопорных сечениях монолитной железобетонной плиты перекрытия Æ6 А-III (фактическая площадь арматуры A_s = 341 мм 2 ) с шагом 200 мм и защитным слоем бетона 20 мм.

В направлении перпендикулярном расположению стержней рабочей арматуры устанавливаем конструктивную арматуру Æ4 Вр-I с шагом 350 мм.

-площадь поперечного сечения колонны.

Принимаем с каждой стороны колонны по 2 стержня Ç18, А-III, .

Окончательно принимаем с каждой стороны 2 стержня , A_s =9,82 см 2

1.2.2. Проектирование монолитного безбалочного перекрытия..

1.2.2.1. Исходные данные.

Монолитное безбалочное перекрытие состоит из железобетонной плиты и колонн.

Расчетные характеристики материалов:

- для арматуры класса А-III: R_s =355 МПа; E_s = 200000 МПа.

1.2.2.2. Конструктивное решение.

Безбалочные монолитные перекрытия по сравнению с монолитными балочными имеют следующие преимущества:

- меньшую строительную высоту;

- меньшую сложность выполнения работ;

При временных нагрузках на перекрытие 2,0 кН/м 2 и более безбалочные перекрытия экономичнее балочных.

При проектировании стального каркаса цеха необходимо прежде всего наметить так называемую сетку колонн, т. е. расположение колонн в плане — пролеты и шаг колонн, расстояние между колоннами вдоль цеха. В целях наибольшей повторяемости конструкций шаг колонн следует назначать постоянным, кратным какой-либо определенной величине, называемой модулем.

Модульная система, предусматривающая соизмеримость основных размеров сооружений и их элементов, является основой для унификации и типизации конструкций.

Для одноэтажных промышленных зданий в качестве основного модуля принят размер 3 м. В соответствии с этим, согласно НиТУ 133-55, рекомендуется принимать пролеты длиной до 18 м кратными 3 м, а более 18 м — кратными 6 м.

Расстояния между осями колонн в продольном направлении (шаг колонн) рекомендуется принимать кратными 6 м. В результате проведенных исследований и накопленного практического опыта проектирования установлено, что для цехов с мостовыми кранами шаг колонн, равный 6 м, близок к оптимальному. Поэтому этот шаг и принимается в большинстве цехов (где технологические условия не требуют большего шага).

Однако при большой высоте здания шаг колонн выгодно увеличивать до 12 м, устраивая подстропильные фермы (в этом случае увеличение шага почти не влияет на вес конструкций).

Размеры пролетов в первую очередь зависят от технологического процесса проектируемого цеха и необходимой в связи с этим маневренностью кранов. Однако при проектировании многопролетных цехов может встать вопрос об оптимальной величине пролетов.

Особое значение при разбивке сетки колонн приобретает увязка ее с технологией производства проектируемого цеха, обусловленная сохранением принятых модулей шага и пролета. Здесь следует обратить внимание на необходимость увязки фундаментов колонн с подземным хозяйством (каналами, фундаментами под оборудование, печами и т. д.), а также на устройство железнодорожных въездов, требующих определенных габаритов.

Температурные швы

Общая длина и ширина цеха определяются технологическими условиями. Если здание имеет большие размеры по длине или ширине, появляется опасность значительных деформаций его отдельных элементов в результате изменения температуры летом и зимой.

Величина температурной деформации равна ∆ = αlt, где α — коэффициент линейного расширения стали (α = 0,000012), l — длина, t — разность температур. На фигуре показано нарастание деформаций колонн цеха от центра здания к краям, вызванных повышением температуры.

Температурные деформации колонн

Длинные цехи следует разделять на отдельные блоки (отсеки), устраивая между ними температурные швы. Расстояния между температурными швами в стальных сооружениях, при которых, согласно НиТУ, можно не учитывать температурных воздействий, не должны превышать: в конструкциях отапливаемых зданий 150 м; в конструкциях неотапливаемых зданий и зданий горячих цехов 120 в конструкциях открытых эстакад 90 м.

При сборных железобетонных колоннах температурные швы устраиваются не реже чем через 60 м, в самонесущих кирпичных стенах — через 40 — 60 м.

Осуществление температурных швов в каркасах промышленных зданий лучше всего производить путем постановки двойных поперечных рам (на общем фундаменте), т. е. двойных колонн по каждому ряду и соответственно двух стропильных ферм и т. д., другими словами, проектировать как бы отдельно стоящие здания-блоки.

Однако в отдельных случаях, по условиям размещения оборудования, может быть допущено устройство температурных швов со вставкой между двойными рамами дополнительного отрезка. В этом случае оси колонн совпадают с осями рядов.

Устройство температурных швов путем продольно подвижного примыкания элементов конструкций (осуществляемого, например, при помощи овальных отверстий), как показала практика эксплуатации, недостаточно надежна.

It seems we can’t find what you’re looking for. Perhaps searching can help.

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………..……………3
1. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ – ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА………………………………………………………4
2. ДЕФЕКТЫ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОЛОНН……………6
2.1 Дефекты сборных железобетонных колонн, вызванные недоработками при проектировании…………………………………..6
2.2 Дефекты сборных железобетонных колонн, вызванные ошибками при ихизготовлении…………………………………..………………..8
2.3 Дефекты сборных железобетонных колонн, вызванные ошибками при их монтаже……………………………………………………. …10
2.4 Дефекты сборных железобетонных колонн, вызванные нарушениями правил эксплуатации зданий…………………………16
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….…..19
ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………………. 20

Качество строительства характеризуется совокупностьюпоказателей качества проектов, применяемых строительных материалов, изделий и конструкций, а также выполнения строительно-монтажных работ при возведении зданий и сооружений. На качество возведенных конструкций влияют и условия их эксплуатации. Брак, допущенный на каждом этапе проектирования, строительства и эксплуатации, суммируется в общем состоянии здания и сооружения и выражается в дефектах отдельныхконструкций.
Под дефектами строительных конструкций обычно понимают несоответствие их стандартам, техническим условиям, нормам проектирования и проекту. Дефекты, вызванные внешним воздействием (механическим, тепловым) обычно называют повреждениями конструкций.
Дефекты строительных конструкций могут быть вызваны различными причинами: ошибками при проектировании, некачественным изготовлением элементовконструкций, ошибками при производстве строительно-монтажных работ, нарушением правил эксплуатации здания или сооружения. Особую группу причин возникновения дефектов составляют ошибки при проектировании, вызванные отсутствием учета условий изготовления и монтажа конструкций. В этом случае и при соблюдении в проекте норм проектирования создать качественную продукцию не представляется возможным.

1.ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ – ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Железобетонные колонны — это вертикально стоящие конструкции, размеры поперечного сечения которых малы по сравнению с высотой, которую также называют длиной. Иначе говоря, бетонная колонна – это стержневой сжатый элемент. Наиболее часто они служат опорами для других строительных конструкций, таких, как балки, ригели, прогоны, и передают нагрузки с них дальше вниз. Колонныжелезобетонные являются элементами как рамного, так и связевого каркаса. Основное назначение ЖБИ колонн – это распределение и передача нагрузок от расположенных вверху конструкций на грунт через фундамент здания.
Основная характеристика любой колонны – ее несущая способность. Несущая способность колонны возрастает тем выше, чем ниже в здании находится колонна. Колонны технического подполья и нижнихэтажей имеют самый высокий индекс несущей способности.
Колонны имеют также разную этажность и могут быть как одно- так и двухэтажными, для возможности решения здания любой этажности (четной или нечетной).
Использующиеся в качестве основы для жилых высотных домов, железобетонные колонны имеют несколько консольных выступов (полок) через каждые 2,5 или 3 метра. Фактически эти полки являются концом этажа и кним крепятся балки очередного уровня зданий. Таким способом и собирается каркас многоэтажных домов. Колонны одноэтажных зданий выступов не имеют и отличаются большой высотой, такие колонны монтируют в промышленных и сельскохозяйственных зданиях.
Как к основной вертикальной несущей конструкции здания, к колонне железобетонной тщательно подбираются материалы и армирование. В настоящее времяколонны производят из современного материала – тяжелого бетона и основательно укрепляют армированием стальным каркасом. Колонны выполняются из бетона тяжелых марок М300, М400, М500 и М600. Армирование колонн производится как арматурой предварительной напряженной, так и не напряженной, так или иначе, армирование колонн железобетонных всегда.

Читайте также: