Усиление колонн: Группа компаний SDT

Усиление бетонных колонн металлическими обоймами в Ростове-на-Дону

Колонны – это строительные конструкции, которые вместе с капитальными стенами надежно удерживают верхние плиты перекрытия. Они не позволяют прогибаться потолку и, следовательно, испытывают повышенную нагрузку.

Колонны — не просто украшения зданий внутри или снаружи, они – важный конструктивный элемент строения. Знаменитые скульптуры-атланты, поддерживающие козырек входа в Новый Эрмитаж, что в Сантк-Петербурге, пожалуй, самый яркий пример высокохудожественных колонн.

Причины разрушения колонн

Но, к сожалению, ничто не вечно под луной. Поскольку любая колонна состоит из строительных материалов, эта конструкция со временем подвергается старению. Иногда случается, что в возведенном всего несколько лет назад здании при расчете колонн разработчиками была допущена ошибка по расчету несущей нагрузки, в результате чего конструкции быстро разрушаются.

Также и строители вполне могли при возведении колонн не выдержать технологию или, что случается не так редко, в целях экономии застройщик сэкономил на стоимости особо крепкого бетона и заменил его более дешевой маркой. Результат в этих случаях всегда один – придётся делать усиление колонн.

• Одним словом, как только Вы увидели, что штукатурка на колоннах взбугрилась или, того хуже, по ней пошли трещины (особенно в верхней части), немедленно нужно не просто приступать к косметическому ремонту, а принимать более решительные меры.

С чего начинается усиление колонн

Что именно следует делать (да и следует ли), могут решить только инженеры-строители. Именно они после проведения строительной экспертизы вынесут вердикт о необходимости усиления колонн и выберут самый оптимальный способ капитального ремонта.

В нашей компании работает конструкторский отдел, специалисты которого проведут анализ состояния сооружения и выполнят проект усиления железобетонной колонны. Для этого не потребуется больших затрат, но зато станет ясно, нужно ли прибегать к серьезным мерам (а усиление колонн обоймами дело крайне ответственное), или трещины — всего лишь ложная тревога.

Чтобы сделать строительную экспертизу, в колонне берутся на анализ образцы:

• цемента;
• арматуры.

Кроме того, инженеры рассчитывают все виды нагрузок, которые реально испытывает конструкция. В результате вы будете знать точно, необходимо ли, и если да, как срочно нужно сделать усиление железобетонной колонны.

Как происходит усиление колонн обоймами из стали

Чтобы выполнить усиление колонн обоймами, наши мастера отрежут четыре стальных уголка просчитанного номера в размер высоты колонны. Далее на крепкий цементный раствор эти уголки устанавливаются по четырем углам конструкции.

Чтобы усиление колонн в дальнейшем было надежным, уголки стягиваются специальными хомутами. В результате они прижимаются к поверхности колонны до тех пор, пока цементный раствор не начнет выдавливаться.

Усиление колонн обоймами нужно проводить лишь после того, как уголки прихватятся. Далее отрезаются стальные полосы (планки) просчитанной длины. Перед привариванием металлических планок к уголкам полосы нагреваются, тем самым происходит линейное расширение материала (планки удлиняются под воздействием температуры).

Только после этого стальную полосу приваривают. Причем усиление колонн будет выполнено надежно, если все четыре планки привариваются на одной высоте, а после делается следующий пояс над ней на расчетной высоте. Так колонна охватывается металлической обвязкой с равным шагом до самого верха, причем последний пояс из полос крепится под самым потолком.

После остывания металлические полосы укорачиваются, и вся обвязка колонны надежно удерживает и укрепляет несущую конструкцию, за счет чего и происходит усиление железобетонной колонны.

Усиление колонн железобетонными обоймами

Нужно сказать, что усиление колонн железобетонными обоймами хоть и выполняют сегодня, но эту технологию можно считать вчерашним днем в строительстве. Чтобы произвести такие работы, необходимо сделать опалубку сначала на части высоты колонны и, заложив арматуру, залить бетон.

Хоть перед монтажом опалубки и приходится сбивать верхний слой на колонне, сцепление между новым и старым бетоном обеспечить трудно, а значит, гарантировать надежное усиление колонн проблематично.

Кроме того, заливаемый между опалубкой и колонной раствор технологически сложно качественно утрамбовать (особенно в верхней части колонны). Это обстоятельство так же снижает надежность такого вида усиления колонн.
Поэтому наша компания, ориентируясь на более передовые технологии, выполняет усиление колонн обоймами практически всегда с помощью монтажа металлического пояса. Хотя, иногда заказчики желают сделать усиление колонн только с помощью железобетонной обоймы.

И они получают требуемое т.к. наши собственные наработки и огромный опыт выполнения всех видов усиления колонн обоймами позволяет справиться и с такой задачей. Именно поэтому наше кредо – «Желание клиента исполнимо!».

Если необходимо выполнить усиление железобетонной колонны, мы готовы Вам в этом помочь. Где бы не потребовалось сделать такую ответственную работу:

• внутри или снаружи здания;
• на промышленном или гражданском объекте;
• в многоэтажке каркасного типа или в частном доме,

Мы произведем для Вас эти и другие строительные работы по приемлемой смете и в кротчайший срок. Вам осталось лишь позвонить!

Методы усиления железобетонных колонн | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Аклендер, А. Д. Методы усиления железобетонных колонн / А. Д. Аклендер. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 19 (309). — С. 2-5. — URL: https://moluch.ru/archive/309/69663/ (дата обращения: 05.05.2021).



Очень часто при обследовании здания или сооружения оказывается, что многие конструкции объекта находятся в аварийном состоянии и нуждаются в усилении. Если усиление невозможно или нецелесообразно, то конструкцию демонтируют и заменяют другой. Целесообразность того или иного способа усиления определяют сравнительным экономическим анализом (расход материала, трудоемкость выполнения работ, общая стоимость, уменьшение количества простоев производства). В наши дни существует достаточное количество методов по сохранению существующих конструкций колонн при реконструкции зданий. Характер повреждения, месторасположение конструкции в плане, эксплуатационная составляющая, назначение здания и т. д. — от всех этих важных аспектов и зависит способ и вид усиления.

Ключевые слова: усиление, колонна, железобетон, обойма, бетонное наращивание

Сборные железобетонные колонны чаще всего усиливают стальными или армированными бетонными обоймами, бетонными рубашками, с помощью наращивания или любыми другими разгружающими элементами, конструкциями.

Методов действительно очень много, и главное — выбрать наиболее подходящие, устраиваемые и в плане дальнейших эксплуатационных характеристик, и стоимости возведения/усиления, и эстетических нужд.

Усиление колонн осуществляется главным образом за счет увеличения сечения для обеспечения совместной работы существующего и дополнительного сечений. Обычно усиление выполняется с разгрузкой конструкции. Если напряжение в усиливаемой конструкции выше допустимого, то усиление под нагрузкой с использованием сварки не производится.

Рис. 1. Поврежденная железобетонная колонна

Непосредственно перед выбором метода усиления необходимо произвести обследование здания с дальнейшим присвоением зданию категории аварийного состояния. (Рис. 1)

По результатам предварительного обследования с учетом выявленных дефектов и повреждений на момент обследования конструкция относится к одной из пяти категорий состояния [3]:

I — исправное (хорошее) состояние — конструкция удовлетворяет требованиям по устойчивости, жесткости и трещиностойкости. Долговечность конструкции не снижена по сравнению с проектной.

II — неисправное (удовлетворительное) состояние — конструкция удовлетворяет требованиям по устойчивости, жесткости и трещиностойкости. Есть признаки снижения долговечности конструкции по сравнению с проектной.

III — ограниченно работоспособное (не достаточно удовлетворительное) состояние — конструкция удовлетворяет требованиям по жесткости и устойчивости. Долговечность конструкции существенно снижена.

IV — неработоспособное (неудовлетворительное) состояние — конструкция не удовлетворяет предъявляемым требованиям.

V — предельное (предаварийное) состояние (Рис. 2) — конструкция не удовлетворяет предъявляемым требованиям. Существует опасность обрушения.

Рис. 2. Аварийное состояние железобетонной колонны

После присвоения зданию категории, анализа состояния колонн и здания в целом, можно приступать к выбору метода усиления.

Для усиления железобетонной колонны существует достаточное количество методов. Наибольшее распространение получили следующие: железобетонные и стальные обоймы, одностороннее и двустороннее наращивание сечения, предварительно напряженные обоймы и распорки, приставные стойки и разгружающие элементы.

Усиление железобетонной обоймой считается наиболее простым и надежным способом увеличения несущей способности колонны. Обойма состоит из продольной и поперечной арматуры и бетонного слоя. (Рис. 3) Перед усилением поверхность колонны должна быть зачищена от старого штукатурного слоя, а поверхность существующего бетона за час до наращивания смочена водой. Чаще всего железобетонную обойму делают толщиной 6–12 см. [1] Сечение и количество продольной арматуры определяется исходя из расчетов. Совместная работа обоймы и колонной — очень важное условие. Поперечная арматура принимается диаметром не менее 6 мм и устанавливается с шагом S, удовлетворяющим требованиям:

;

,

где d -диаметр продольной арматуры; δ -толщина обоймы.

Рис. 3. Усиление железобетонной колонны с помощью железобетонной обоймы

Для внецентренно сжатых колонн для уменьшения начального эксцентриситета и увеличения прочности используют одностороннее наращивание сечения. Важным условием надежности является совместная работа нового слоя бетона со старым. Для этого предусматриваются те же мероприятия, что и при усилении железобетонными обоймами, и используется соединительная арматура маленького диаметра (10–30мм) с шагом 500–800 мм. В связи с большой трудоемкостью данное усиления применяется редко. [1]

Усиление колонн стальной обоймой (Рис. 4) — довольно простой метод в исполнении, позволяющий незначительно увеличить размер поперечного сечения и практически сразу ввести колонну в эксплуатационный режим. С использованием цементно-песчаного раствора устанавливаются продольные элементы обоймы из уголковой стали, прижимаемые к колонне с помощью струбцин, после чего к уголкам приваривают поперечные планки (шаг по длине колонны 400–600 мм). [1]

Рис. 4. Усиление железобетонных колонн стальными обоймами

Эффект преднапряженного состояния достигается путем приваренных, заранее нагретых до температуры 100–120°С, напряженных обойм поперечных планок. При остывании планки укорачиваются, создавая необходимое натяжение.

Достаточно эффективным методом увеличения несущей способности колонны является усиление с помощью стальных распорок. В данном случае несущая способность будет повышаться пропорционально площади поперечного сечения распорок.

Распорки состоят из двух уголков (швеллеров), которые связанны между собой соединительными планками и выпрямляются с помощью натяжных болтов. Распорки, включаясь в совместную работу с колонной, частично разгружают ее. Величина напряжений в распорках в момент их включения в работу по данным [2] достигает 60–80 МПа.

Усиление колонн предварительно напряженными распорками считается целесообразным при длине распорок не более 5 м для меньшего расхода металла при обеспечении устойчивости.

Решение о необходимости усиления колонн выдвигается на основании обследования здания с разработкой проекта и обоснованием выбранного метода.

Дополнительно составляется ведомость дефектов с фотофиксацией и карты дефектов строительных конструкций.

На основании проведенного визуально-инструментального обследования дается оценка технического состояния строительных конструкций и величина предельно-допустимых нагрузок.

Все обследуемые конструкции классифицируются по техническому состоянию и категории опасности дефектов.

Литература:

1. Юдина А. Ф. Реконструкция и техническая реставрация зданий и сооружений [Текст]: учеб. пособие/А. Ф. Юдина. — 3-е изд., стер. — М.: Академия, 2014. — 319 с.
2. Бадьин, Г. М. Усиление строительных конструкций при реконструкции и капитальном ремонте зданий [Текст]: учеб. пособие / Г. М. Бадьин, Н. В. Таничева. — М.: Изд-во Ассоц. строит. вузов, 2010 (Курган). — 111 с.
3. Гроздов В. Т. Техническое обследование строительных конструкций зданий и сооружений. СПб: Издательский Дом KN+, 2001. 140 с.

Основные термины (генерируются автоматически): усиление, колонна, конструкция, аварийное состояние, железобетонная обойма, обойма, усиление колонн, поперечная арматура, продольная арматура, совместная работа.

Усиление колонн металлической обоймой

Колонны представляют собой прочные стержневые элементы. Их работа направлена на продольный изгиб и сжатие. Они отличаются значительным запасом прочности. Но с течением времени колонны начинают разрушаться и требовать ремонта. В этих случаях выполняют их усиление. Такая процедура обычно требуется после появления коррозии на опорах, узлах башмаков и горизонтальных элементах решетки.

Чаще всего в этих целях используют метод усиления при помощи металлических обойм. Этот способ позволяет осуществить процедуру за короткий срок. При этом практически не уменьшается пространственный объем помещений. Метод получил распространение благодаря простоте и эффективности. Металлические обоймы состоят из:

• соединительных планок;
• уголковых стоек;
• опорных подкладок.

Стальные уголки имеют высоту, равную высоте колонны. При усилении обоймы выполняют двойную функцию. Первая — заключается в сдерживании поперечных деформаций колонны. Помимо этого обоймы частично разгружают усиливаемые элементы, принимая долю вертикальной нагрузки на себя. С их помощью можно усиливать не только колонны, но и кирпичные простенки или столбы.

Сдерживание поперечных деформаций осуществляют планки стальных обойм. Принятие вертикальной нагрузки — выполняют уголковые стойки. Объемное напряжение можно увеличить, если в планках вызвать предварительное напряжение. Этого можно добиться при помощи электронагревания, применения натяжных гаек или попарного стягивания. Аналогичными способами можно увеличить степень включения в работу вертикальных уголков.

При усилении колонн многоэтажных домов нужно учитывать появление реакций распорок на нижних этажах. Они провоцируют возникновение дополнительных нагрузок на нижележащие перекрытия. По этой причине усиление нужно начинать с наиболее нижних колонн.

На практике эта операция представляет собой установку внешней конструкции. Ее несущие элементы имеют вид вертикальных уголков. Их устанавливают на крепкий цементный раствор по четырем углам сооружения. В точках установки подкладок арматуру колонн оголяют. Затем ее приваривают к стойке и подкладке обоймы.

Надежность конструкции будет более высокой, если все 4 планки будут приварены на одной высоте. Вслед за этим над ней выполняют следующий пояс. Самый последний из них закрепляют под потолком. В итоге всю колонну с равным шагом будет окутывать металлическая обвязка.

Наша компания обладает значительным опытом в этой области. При необходимости на требующемся объекте мы выполним усиление колонн с помощью металлических обойм. Для нас неважно место выполнения работ. Мы готовы выполнить усиление колонн внутри и снаружи здания, в частном доме и многоэтажке, на промышленных и гражданских объектах.

Усиление колонн в Санкт-Петербурге

Усиление колонн – оптимальное решение при изменении эксплуатационного состояния конструкций, например, увеличении нагрузок, снижении несущих характеристик, износе и т. д. Также причиной каких-либо нарушений может стать некорректный выбор стройматериалов или несоблюдение технических условий.

Специалисты ООО «Амеланд» помогают в решении этих проблем, осуществляя профессиональное проектирование усиления колонн. Мы предлагаем своим клиентам эффективные и современные решения, а также рекомендации по методу усиления различными способами:

металлической и стальной обоймой;

углеволокном.

При необходимости эти способы могут комбинироваться. Наши специалисты выполняют проектирование железобетонных, монолитных, металлических (двутавровых), кирпичных и круглых колонн, а также фундамента под колонну. Многолетний опыт и современная техническая база позволяют решать любые сложные задачи. Все работы мы проводим в строгом соответствии с нормами ГОСТ, стандартами СНиП и проектной документацией.

Когда еще необходимо усиление колонн?

Специалисты ООО «Амеланд» выполняют данную работу в следующих случаях:

• Устаревание материалов конструкции.
• Воздействие коррозионных процессов.
• Использование некачественных материалов при возведении объекта.
• Ошибки, допущенные при проектировании.
• Нарушение строительной технологии.
• Механические деформации стенок колонн или консолей.
• Некачественная укладка бетона при строительстве.
• Разрушения, вызванные природной катастрофой или чрезвычайной ситуацией (например, пожаром).
• Расположение объекта в сейсмоопасном районе.
• Изменение конструктивной схемы.
• Повышение эксплуатационных нагрузок.

Перед проектированием усиления колонн специалисты проводят предварительное исследование конструкции. Далее мы выполняем необходимые расчеты, устанавливая предельную нагрузку, которую должна воспринимать конструкция, выбираем оптимальный способ усиления и подходящую технологию производства. Результатом работы становится пакет документации с текстовой и графической частью, включающей чертежи. Проект передается клиенту в оговоренные сроки, для дальнейшей работы.

Позвоните инженерам ООО «Амеланд», чтобы заказать проект усиления колонн для эстакад и других объектов в Санкт-Петербурге и Ленинградской области. Мы проконсультируем вас и выполним предварительный расчет стоимости под вашу задачу.

способы укрепления конструкции, советы мастеров

В ремонтно-строительных работах технические операции с колоннами выполняются довольно часто. Связано это с большими нагрузками, которые ложатся на данный конструкционный элемент, изнашивая его структуру. Наиболее распространенной ремонтно-восстановительной операцией этого типа можно назвать усиление колонн, для которого используется широкий спектр методов.

В каких случаях требуется усиление ствола колонны?

Потребность в дополнительном укреплении строительных конструкций обычно возникает после образования дефектов. Колонна в основном применяется как несущий архитектурно-строительный элемент, поэтому для нее характерны разного рода повреждения. Наиболее часто встречаются следующие проблемы:

• Трещины. Самая распространенная разновидность повреждений колонной конструкции, которая может иметь разные формы и проявления. Что касается причин, то деформационные трещины могут возникать в результате усадки здания, повышения нагрузок, коррозии арматуры в стволе, уменьшения прочности бетона и т. д.
• Сколы. Не менее опасный дефект, образование которого может быть связано с механическими или огневыми воздействиями на конструкцию, а также с утратой изначальных свойств металлических несущих стержней.
• Отслоения. Такого рода повреждения также возникают из-за огневых воздействий, коррозии арматуры и давления новообразований – ледяной корки или щелочей.
• Шелушение. Как правило, является следствием контакта с агрессивными средами. Циклические процессы увлажнения/высыхания или замораживания/оттаивания обычно приводят к полному разрушению конструкции.

Факторы деформации структуры могут оказывать влияние на выбор тактики ремонтно-восстановительных мероприятий. Но чаще всего технологии усиления колонн подбираются на основе физико-эксплуатационных качеств и параметров ствола. Перед тем как приступить к обзору конкретных методов решения поставленной задачи, стоит ознакомиться с универсальными правилами организации работ.

Общие советы специалистов по ходу работ

В усиливающих технических операциях, которые выполняются применительно к несущим сооружениям и конструкциям, часто задействуются различные опоры, накладки и угловые элементы поддержки. Используя подобные приспособления, важно учитывать два правила:

• Количество уровней или пластов укрепляющего бандажа не должно быть меньше трех. Поперечная обвязка и вовсе накладывается в четыре слоя.
• Выдерживается нахлест порядка 20-30 см. Стыковые соединения, как правило, исключаются.

Если планируется использовать способы усиления колонн с обработкой поверхности ствола композитными средствами и полимерами, то изначально должны быть учтены следующие условия:

• Влажность бетона должна составлять не менее 4%. Данный коэффициент проверяется влагомером.
• Конденсат должен быть удален с поверхности колонны.
• Перед непосредственной укладкой полимера на ствол наносится слой эпоксидной смолы.
• Температура конструкции должна варьироваться в диапазоне +10…+45 °С. Это нормальный режим для работы с полимерными составами.

Независимо от применяемого способа усиления ствола колонны, следует произвести зачистку и обеспылевание поверхности. Она должна быть избавлена от загрязнений, жировых пятен, и цементного молочка. Подобные задачи решаются шлифовальным инструментом – ручным или машинным в зависимости от площади.

Технология усиления обоймой

Использование комбинированной обоймы для укрепления стволов колонн позволяет обеспечить стойкость конструкции, как перед динамическими, так и перед статическими нагрузками. Стандартным вариантом исполнения данного метода считается усиление колонн металлической обоймой, но специалисты рекомендуют изначально просчитывать дополнение каркаса железобетонными вставками с замкнутыми стальными хомутами.

Перед выполнением монтажных операций следует выполнить насечки в структуре ствола глубиной до 5 мм. Поверхность колонны также очищается от инородных частиц и защищается от коррозии. Основу каркаса обоймы составит конструкция из поперечных планок и продольных металлических уголков. Продольные компоненты усаживаются на цементно-песчаный раствор и зажимаются струбцинами. Далее по всей длине ствола к уголкам необходимо приварить точечной сваркой поперечные планки, выдерживая шаг порядка 50-60 см.

К преимуществам усиления колонн стальными обоймами можно отнести скорость монтажа и конструкционную гибкость схемы крепления. Сразу после завершения установки каркаса ствол будет готов к принятию расчетных нагрузок, а в дальнейшем при необходимости каркас можно будет модифицировать, внося дополнительные элементы крепежа. Но основную задачу укрепления обойма сможет выполнить только при условии плотного прилегания стяжек и планок с уголками к поверхности колонны. Качество же фиксации определяется гладкостью ствола и его геометрией.

Технология наращивания сечения

Типовая конструкция строительной колонны состоит из двух структурных частей – бетона и армирующих элементов. Если усиление колонн обоймами ориентируется на повышение жесткости несущего металлического скелета ствола наружным способом, то наращивание сечения ставит целью расширение площади несущей поверхности. Увеличивается основная бетонная масса, которая делает конструкцию стабильнее и долговечнее.

Данный метод используется в тех случаях, когда в принципе допускается возможность наращивания технической зоны в месте эксплуатации колонны. Оптимальным способом может стать одностороннее наращивание сечения – по ширине, длине или глубине конструкции. С технологической точки зрения, главная задача мастера будет заключаться в обеспечении достаточно прочной связи нового бетонного слоя со старым. Для этого используются методы усиления колонн металлическими обоймами. Но каркас в данном случае выполняет не функцию самостоятельного несущего элемента, а выступает в качестве вспомогательной армирующей обрешетки, которая и позволит связать два бетонных уровня. Монтируется та же продольная арматура с насечками и уголками. В идеале по возможности ее следует приваривать к основной арматуре в стволе металлическими коротышками. Затем выполняется непосредственное наращивание кладкой бетонного раствора.

Технология усиления композитными материалами

Сегодня во многих сферах строительства и производства металлические детали заменяются изделиями из композитов и углепластиковых волокон. Данный вариант усиления колонн выгоден тем, что при меньшей массе и размерах элемента позволяет обеспечивать те же функциональные задачи. Легкое углепластиковое волокно само по себе не перегружает колонну (особенно важно для конструкций ветхих памятников культуры), но проявляет стойкость к нагрузкам подобно стали. Более того, прочность некоторых композитов на растяжение в 4-5 раз выше, чем у железобетонной арматуры.

Техника усиления колонн в данном случае будет заключаться в приклеивании композитных или углепластиковых ламелей перпендикулярно к поверхности ствола. Обычно расчет делается на облегчение вертикальных нагрузок с акцентом на изгибающий момент. Для достижения такого эффекта усиления пластины наклеиваются вдоль линии действия момента нагрузки. Что касается клеевого состава, то могут применяться полимерные строительные смеси, которые также выполнят вспомогательные задачи наружного армирования структуры, влагозащиты и термостойкости – набор свойств клея будет зависеть от условий его применения. Среди достоинств этого метода выделяется отсутствие конструкционных изменений колонны, возможность декорирования ствола путем покраски ламелей и долговечность.

Усиление железобетонных колонн

Для архитектурных стволов этого типа рекомендуется использовать методы укрепления стальной рубашкой. Поскольку речь идет о массивной конструкции с большой массой, то и усиливающий каркас должен плотно входить в структуру колонны. В то же время и перегружать несущий ствол нежелательно, так как это обусловит более высокий эффект механической усталости не только для колонны, но и для нижнего перекрытия. Оптимальным будет применение стальной обоймы с уголками на цементно-песчаном растворе. Как и в классической схеме, усиление ж/б колонн выполняется с поперечными планками и переходными вставками, приваренными к внутренней арматуре ствола.

Перед сваркой важно учесть одну технологическую хитрость. Специалисты рекомендуют нагревать обойные планки до 100-120 °С, и только после этого приступать к соединению. Когда элемент остынет, его размеры станут меньше, что обеспечит положительный эффект преднапряжения. Также в усилении железобетонных конструкций будет не лишним задействовать дополнительные страховочные приспособления. Удобнее всего монтировать распорки, образованные двумя уголками-швеллерами. Они связываются планками и крепятся по принципу опор натяжными болтами.

Усиление нагретыми хомутами

Если колонны не испытывают больших расчетных нагрузок и не требуют капитального укрепления конструкции, то можно обойтись оптимизированной техникой устройства накладок из полосовой стали. Получаются своего рода обвязочные хомуты, которые монтируются по всей высоте ствола. В итоге экономится стройматериал с фурнитурой, а конструкция колонны остается нетронутой. Технологическая сложность такого решения заключается в предварительном нагреве металлических полос и корректном обжиме колонны. Теоретически хомуты могут использоваться в усилении ж/б колонн с круглым, прямоугольным и квадратным сечением. Но в каждом случае будет своя схема обжима, для которой подбирается и соответствующий способ захвата полос.

Заготовки для накладок нагревают в печном сооружении или горелкой примерно до 300 °С. Далее, используя специальный кондуктор или струбцины, необходимо плотно обжать хомутом ствол в ранее установленной зоне. Через некоторое время после обвязки хомут остынет, а металл в результате температурного сокращения еще плотнее прижмется к поверхности колонны. Опять же, в итоге получится не столько самостоятельный усиливающий каркас, сколько вспомогательное средство армирования.

Усиление металлических колонн

По сравнению с железобетонными стволами, полностью металлические конструкции исключают возможность монолитного наращивания структуры путем устройства каркаса или бетонной кладки. Поэтому чаще вводятся оттяжки, затяжки, распорки и преднапряженные устройства. Весьма практичным и функциональным считается вариант усиления стальной колонны путем расширения или упрочнения конструкционного башмака, примыкающего к перекрытию или фундаментной основы. На нижнем ярусе как раз допускается возможность создания бетонной стяжки, которая повысит вертикальную стабильность колонны.

Небольшие конструкции стволов рекомендуется усиливать посредством предварительно напряженных элементов. В этом качестве применяют инвентарные и телескопические шпренгели с жесткими распорками, параметры которых можно менять в зависимости от текущей нагрузки. К слову, подобное усиление ЖБ-колонн будет затруднено из-за недостаточной структурной жесткости, но металлические стволы позволяют использовать средства поддомкрачивания. То есть пользователь может менять высоту и положение конструкции, расклинивая и соединяя ее с хомутами.

В опорных участках для дополнительной страховки выполняют щели и пазовые выемки, а также монтируют ограничительные временные пластины с круговыми прорезями для армирования. После этого устанавливается арматурный прут, а приопорная зона бетонируется. Когда залитая стяжка наберет достаточно прочности, стержень арматуры напрягается анкерными метизами и болтами – их можно встраивать в отверстия со стороны нижних граней. Получается капитальный способ конструкционного усиления колонн, который используется только при технической возможности переустройства прилегающей площадки.

Усиление сжатых колонн

Внецентренно сжатые стволы укрепляются за счет комбинации технических средств, среди которых армирующие бандажи, профильные металлические уголки и поперечные планки. Комплексное усиление позволяет в данном случае обеспечить стесненное деформирование и взаимную работу элементов обвязки с перекрытиями. То есть моменты нагрузки не перераспределяются, а напрямую перекладываются с верхней бетонной конструкции на нижнюю.

Основу усиливающей системы формируют несколько поперечных бандажей, которые перемежаются с одиночными армирующими вставками из стали или углепластика. Но если усиление колонны железобетонной обоймой производится с добавкой песчано-цементного раствора, то бандаж с накладками рассчитывается только на метизные крепежи. В частности, тот же бетон заменяется анкеровкой продольными элементами через перекрытия. Главная сложность монтажа такой системы сводится к необходимости выдержки осевой симметрии при установке продольных элементов захвата и крепления.

Заключение

Характер применения того или иного метода усиления вертикальной архитектурной конструкции в значительной степени будет зависеть от характеристик сопряженных с нею частей сооружения. К примеру, усиление железобетонных колонн при больших нагрузках может предусматривать и установку металлического каркаса с бетонным расширением, и монтаж распорок. Но только в случае, если это позволяет выполнить нижнее перекрытие – ограничение может быть обусловлено превышением проектной нагрузочной массы. Особенно остро подобные ограничения становятся в ситуациях усиления групповых колонных композиций. Как правило, массивные и тяжеловесные каркасы и стяжки в таких случаях не допускаются, а перед разработчиками технического проекта становится задача детального расчета по устройству дополнительных связей путем интеграции жестких предварительно напряженных опор.

Уcиление кoлонн опор пилонов консолей колонн

Усиление колонн углеволокном.

Усиление железобетонных колонн методом устройства поперечных бандажей из углеволоконных холстов обеспечивает условия стесненного трехосного деформирования, что повышает прочность бетонного ядра.

Данный метод усиления позволяет увеличить несущую способность колонн в 1,5 – 4 раза.

Причины необходимости усиления колонн, пилонов и опор:

• Старение материалов конструкции;
• Коррозия рабочей арматуры колонн;
• Применение некачественных материалов при новом строительстве;
• Ошибки при проектировании;
• Некачественная укладка бетона при возведении колонн;
• Механические повреждения;
• Разрушение из-за пожара;
• Эксплуатация в сейсмоопасных районах;
• Изменения конструктивной схемы зданий;
• Увеличение эксплуатационных нагрузок и т. д.

Преимущества применения углеволоконных элементов для усиления:

• Невысокая стоимость монтажа системы усиления – не требует тяжелого оборудования для подготовки и наклейки;
• Высокий коэффициент усиления;
• Практически не увеличивает габариты конструкции;
• Включение в работу при малейшем приращении нагрузки;
• Высокая стойкость к кислотам, щелочам и солям;
• Отличная стойкость к усталости;
• Полное включение системы усиления в работу конструкции;
• Короткие сроки производства работ по усилению колонн;
• Высокая долговечность углеродных элементов;
• Возможность нанесения отделочных материалов в кратчайшие сроки после монтажа усиления.

Материалы

Вы всегда сможете приобрести у нас материалы Mapei (Мапей), Sika (Зика), Bаsf (Басф), Композит.

Усиление пилонов

Усиление железобетонных пилонов системой внешнего армирования на основе углеродного волокна обеспечивается эффектом стесненного деформирования и передачей усилий от бандажей к стене через анкера в виде «косичек». При правильном устройстве анкеров эффект стесненного деформирования сохраняется как для колонн квадратного сечения. Метод усиления углеволоконными материалами позволяет увеличить несущую спосбность пилона в 1,5-2,5 раза.

Усиление консолей колонн.

Усиление консолей колонн и пилонов также осуществляется эффектом стесненного деформирования при устройстве бандажей из элементов внешнего армирования на основе углеродных волокон. Применение углеволоконных элементов усиления позволяет увеличить прочностные характеристики консолей опор и пилонов в 1,5-2 раза. Преимущество данного метода, отличающее его от всех остальных — это простота и исключительно малая трудоёмкость.

Следует учитывать, что для того чтобы достичь эффективного усиления при помощи углеволоконных элементов, необходимо строго соблюдать технологический регламент или привлекать для производства работ специализированную организацию. Опыт компании ООО ТД «Альбия» показывает, что работы по усилению чаще всего используются в комплексе с конструктивным ремонтом бетона и структурным восстановлением при помощи инъектирования.

Усиление углеволокном в России применяется уже более 15 лет, и получила высокое распространение, как в гражданском, так и в промышленном строении. Данная методика усиления является самым современным и «бережным» методом восстановления и повышения эксплуатационных характеристик конструкций.

На сегодняшний день в ряде крупных научно-исследовательских институтов России были проведены исследования и испытания по системе усиления углеволокном. На базе ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко и НИИЖБ под руководством Грановского А.В. была проведена серия испытаний по СНиП железобетонных колонн, усиленных бандажами из углеродных холстов, в ходе которых было установлено, что их несущая способность может быть увеличена почти в 2 раза по сравнению с эталоном. Данная работа была опубликована в ряде журналов, таких как: «ПГС» №3 за 2007г. , «Жилищное строительство» №2 за 2006г. а также «Сейсмическое строительство» №2 за 2007г.

Мы готовы предложить вам все свои знания и опыт для решения задач любой сложности в области усиления строительных конструкций!

Способы усиления железобетонных колонн

Необходимость усиления железобетонных колонн возникает в следующих случаях:

• с целью увеличения их несущей способности;
• для повышения прочности конструкции;
• для равномерного распределения нагрузки по сечению колонны при внецентренном сжатии.

Это мероприятие позволяет увеличить эксплуатационный срок здания, создать лучшие условия для перепланировки, помогает предотвратить аварию или устранить ее последствия. Работы относятся к категории повышенной сложности, требуют большей ответственности даже в сравнении с новым строительством. Поскольку процесс усиления колонн ЖБИ производится в существующих постройках, когда очень сложно определить внутреннее состояние конструкции. Большое значение имеет целостность и сохранность арматурного каркаса, действительное распределение нагрузок, прочностные показатели бетона.

Методы усиления железобетонных колонн

Чтобы правильно выбрать метод усиления, сначала необходимо выполнить соответствующие расчеты. Самостоятельно это сделать невозможно. Нужны предварительные исследования, профессиональные знания и опыт. Такую работу выполняют проектно-конструкторские организации, имеющие соответствующие разрешительные документы и лицензии.

Существует много способов усиления железобетонных колонн. Применимость каждого зависит от сложности ситуации. Вот некоторые из них.

1. Использование бетонных смесей и штукатурок. Данные методы применяются в основном при реставрационных работах, когда не требуется повышать несущую способность конструкции.

• В случае обнажения арматурного каркаса или сетки, появления раковин, сколов поверхность колонн оштукатуривается цементно-песчаным раствором.
• Трещины, пустоты, другие глубокие дефекты ликвидируют методом инъецирования. То есть заполнения впадин тем же раствором под давлением для восстановления целостности изделия.
• Торкретирование бетонной поверхности с использованием специальных пушек позволяет значительно повысить прочностные показатели конструкции.

Упомянутые методы и технологии усиления весьма разнообразны и используются строителями достаточно активно. Однако отдельного разговора заслуживает способ укрепления колонн при помощи обоймы, стальной или железобетонной.

Устройство усиления

Работа выполняется на основании предварительных расчетов из тех материалов, которые определены проектом. Цель усиления обоймой – создать увеличенное поперечное сечение колонны и, как следствие, повышение несущей способности стойки. Процесс обустройства металлического упрочнения складывается из следующих операций:

• Все поверхности колонны очищаем от пыли, грязи, наплывов.
• Вертикальные элементы стальной конструкции обычно выполняются из уголка. Они устанавливаются на подушку из цементно-песчаного раствора и плотно прижимаются к телу колонны струбцинами.
• Далее к уголкам привариваем поперечины из полосовой стали. Расстояние между полосами делаем от 400 до 600 мм по всей высоте колонны.
• При необходимости создать усиление стальными обоймами с предварительным напряжением, поперечные полосы предварительно, перед сваркой, разогреваются до температуры примерно 120°С. Остывая, планки сокращаются в размере, тем самым создавая нужный эффект.

Обойма может быть выполнена не только из металла, но также из железобетона. Для чего с колонны сначала надо удалить слой штукатурки, сделать насечки до оголения рабочей арматуры. Затем вокруг колонны устраивается дополнительный арматурный каркас из продольных стержней и поперечных хомутов. Новая конструкция посредством металлических коротышей сваривается с основным каркасом. Далее выставляем передвижную опалубку, соблюдая защитный слой и заливаем бетонную смесь. В связи с тем, что толщина формуемой рубашки не позволит употребить глубинные вибраторы, пользоваться лучше наружными площадками либо штыковать.

Если необходимо отрегулировать эксцентриситет колонны, то железобетонное усиление может быть выполнено только с одной стороны. Главным условием в обоих случаях является надежная совместная работа нового бетонного слоя со старым. Для чего перед заливкой смеси существующую поверхность с насечками следует хорошенько смочить водой.

Советы и правила проектирования железобетонных колонн

🕑 Время чтения: 1 минута

Расчет железобетонной (ЖБ) колонны выполняется по определенным процедурам. Однако необходимо соблюдать некоторые особые правила и требования. Условия обычно связаны с коэффициентом армирования, размером арматурных стержней, расстоянием между стальными стержнями, размером и шагом боковых связей или спиралей, толщиной бетонного покрытия, количеством стальных стержней и размерами колонны.

Требования или спецификации, относящиеся к конструкции колонны RC, обычно предоставляются такими кодами, как ACI 318-19, IS 456 и т. Д.

Советы и правила проектирования железобетонной колонны

1.

Размеры поперечного сечения колонны

1. Согласно ACI 318-19, ограничение на минимальный размер колонн не налагается, чтобы позволить железобетонные колонны с малым поперечным сечением в легконагруженных конструкциях, таких как малоэтажные жилые и легкие офисные здания.
2. Существует большая потребность в тщательной обработке, если для колонны используется небольшое поперечное сечение.
3. Для практических целей желательно, чтобы поперечное сечение колонны было кратным 5 см.

2. Продольные стержни

Продольная арматура — это основные стержни в железобетонной колонне. Они имеют квадратную, прямоугольную или круглую форму.

2.1 Минимальный и максимальный коэффициент усиления

1. Согласно ACI 318-19, раздел 10.6.1, площадь продольной арматуры не должна быть меньше (0.01 * Ag) и не более (0,08 * Ag). Где «Ag» — это общая площадь поперечного сечения колонны.
2. Минимальный коэффициент усиления (0,01 * Ag) обеспечивает сопротивление изгибающим моментам, не учтенным в анализе. Это также снижает эффекты ползучести и усадки бетона при длительном сжатии.
3. Коэффициент армирования выше (0,08 * Ag) экономически и практически нежелателен, так как приводит к скоплению стали, что препятствует правильной укладке и укреплению бетона.
4. Перегрузка высока в регионах, где необходимо сращивать сталь. Скопление стали может привести к образованию сот в бетоне.
5. Большинство колонн спроектированы с максимальным коэффициентом армирования (0,04 * Ag). Это значительно снижает вероятность возникновения заторов.
6. Использование больших стальных стержней может уменьшить скопление стали.
7. Самыми крупными коммерчески доступными стальными прутками являются № 43 и № 57, в основном производимые в колоннах.

Рисунок 1: Продольные стержни в железобетонной колонне

2.2 Количество продольных стержней

Согласно ACI 318-19, раздел 10.7.3, минимальное количество стержней для бетонных колонн составляет:

1. Четыре внутри прямоугольных или круглых стяжек.
2. Шесть заключенных спиралями или для столбцов рам с особым моментом, удерживаемых круговыми обручами.
3. Три в треугольных связях

Примечание:

• Для колонн с большими осевыми силами и небольшими моментами продольные стержни должны располагаться более или менее равномерно по периметру.
• Если изгибающие моменты на колонне велики, большая часть продольных стальных стержней сосредоточена на гранях максимального сжатия или растяжения, то есть на максимальных расстояниях от оси изгиба.

2.3 Толщина бетонного покрытия

Минимальная толщина бетонного покрытия 40 см. Однако может потребоваться его увеличение, если в особых обстоятельствах или когда общие строительные нормы и правила требуют большего бетонного покрытия для противопожарной защиты:

1. Для литых колонн, постоянно контактирующих с землей, минимальное покрытие составляет 7.5 см.
2. Для колонн, подверженных атмосферным воздействиям или контакта с землей, и закладных стержней № 19 или больше минимальное бетонное покрытие составляет 5 см.

2.4 Расстояние между продольными стержнями

Расстояние между продольной арматурой колонны должно быть наибольшим из следующих:

1. 4 см
2. В 1,5 раза больше диаметра продольного стержня
3. (4/3) раза больше диаметра максимального размера заполнителя

Рисунок-2: Расстояние в свету между продольной арматурой колонны

2.5 слитков в комплекте

1. Связанные стержни — это группы параллельных стержней, которые контактируют друг с другом и действуют как единый стержень. Используется там, где требуется большая концентрация арматуры. Связанные стержни экономят место и уменьшают скопление при укладке и уплотнении бетона.
2. Максимальное количество стержней в связке — четыре.
3. Связанные стержни должны быть заключены в поперечную арматуру.
4. Связанные стержни в элементах сжатия должны быть окружены поперечной арматурой не менее №13 размером.
5. Стержни крупнее № 36 не должны объединяться в балки.

Рисунок-3: Связанные стержни

3. Поперечные стержни

3.1 Стяжки

• Стяжки должны быть расположены таким образом, чтобы каждый угол и поперечная продольная балка имели боковую опору, обеспечиваемую углом звена, имеющим угол наклона не более 135 градусов.
• Поперечные стяжки не должны быть дальше чем 150 мм с каждой стороны от продольных стержней, поддерживаемых по бокам.
• Стяжки для колонн должны иметь минимальный диаметр 10 мм, чтобы охватить продольные стержни № 32 или меньше, и минимальный диаметр 12 мм для стержней большего диаметра.

Рисунок-4: Как арматура галстука должна поддерживать продольную арматуру в колоннах

Рисунок 5: Иллюстрации для пояснения измерений между поперечными опорами колонн

• Расстояние между стяжками не должно превышать наименьшее из следующих значений:

1. 48-кратный диаметр стяжки
2. 16-кратный диаметр продольного стержня
3. Наименьший размер колонны

Рисунок-6: Расстояние между стяжками в ЖБ-колонне

3.2 круглых индивидуальных галстука

Круглые стяжки следует использовать там, где продольные стержни расположены по периметру круга.

Рисунок 6: Круглая стяжка и ее крепление

3.3 Спирали

• Для монолитной конструкции длина спирального стержня должна быть не менее 10 стержней.
• Минимальное расстояние в свету составляет самое большое 25 мм или (4/3) диаметра заполнителя.
• Максимальное расстояние в свету 75 мм.
• 1,5 дополнительных витка спирального стержня должны закрепить спирали на каждом конце.

Рисунок 7: Спиральное крепление

Часто задаваемые вопросы

Каков минимальный размер колонны RC?

Размер колонны не ограничен, чтобы можно было использовать небольшое поперечное сечение бетонной колонны в легконагруженной бетонной конструкции, согласно ACI 318-19. Однако IS 456 определяет минимальный размер колонны 228 мм x 228 мм, содержит стальную арматуру из 4 стержней по 12 мм, поддерживаемых сбоку хомутами диаметром 8 мм на расстоянии 150 мм.

Как рассчитать шаг хомутов в RC-колонне?

Согласно ACI 318-19, расстояние между хомутами в RC-колонне не должно превышать наименьшее из следующих значений:
1.48 диаметров галстука.
2. В 16 раз больше диаметра продольного стержня.
3. Наименьший размер колонны.

Каков минимальный диаметр хомутов в RC-колонне?

Минимальный диаметр хомута составляет 10 мм для охвата продольного стержня № 32 или меньше, и минимальный диаметр 12 мм для продольных стержней большего размера.

Какое минимальное количество продольных стержней в железобетонных колоннах?

Согласно ACI 318-19, раздел 10.7.3 минимальное количество стержней для бетонных колонн составляет:
1. Четыре внутри прямоугольных или круглых стяжек.
2. Шесть обведенных спиралями или для столбцов рам с особым моментом, удерживаемых круговыми обручами.
3. Три в треугольных связях

Каков минимальный интервал / расстояние между вертикальными стержнями в ж / б колоннах?

Расстояние между продольной арматурой колонны должно быть наибольшим из следующих:
1. 4 см
2. 1,5 диаметра продольного стержня
3.(4/3) диаметра максимального размера заполнителя

Подробнее

Какие факторы определяют расстояние между колоннами RCC?

Экономичное проектирование железобетонных колонн для снижения затрат

Как заливать бетон в колонны и стены? [PDF]

Детали армирования колонн [Обязательно проверяйте]

В этой статье мы сосредоточились на деталях армирования колонн и подготовили основное требование для использования деталей арматурных стержней колонн.

Детали армирования колонн могут быть разработаны для нормальных или сейсмических условий. При детализации сейсморазведки происходят значительные изменения в расположении арматурных стержней колонн.

Для получения дополнительной информации о арматурных стержнях колонн при землетрясениях можно обратиться к статье «Сейсморазведка» балок и колонн.

В этой статье мы сконцентрируемся на деталях армирования колонн в соответствии с BS 8110 Часть 01 .Кроме того, некоторая информация упоминается как Еврокод 2 .

Обсудим требования к деталировке арматуры колонн.

• Минимальное армирование в колонне

Минимальная площадь армирования в колонне составляет 0,4% площади поперечного сечения колонны согласно BS 8110.

100As / Ac = 0,4

• Максимальное армирование в колонне

Максимальная площадь армирования колонн следующая.Приведенные ниже значения рассчитаны как процент от общей площади поперечного сечения бетона.

• • Вертикально отлитая колонна 6%
  • Горизонтально отлитая колонна 8%
  • Лапсы в вертикально / горизонтально отлитой колонне 10%
• Ограничивающие звенья

Диаметр, расстояние и количество звеньев на секцию должно быть принято на основании следующих рекомендаций.

• • Диаметр звена: не менее четверти размера большой компрессионной планки или 6 мм, в зависимости от того, какая терка.
  • Расстояние между звеньями: Максимальный интервал должен быть в 12 раз больше наименьшей планки сжатия.
  • Все подкрепления колонны должны иметь по крайней мере одно звено, проходящее через них.
  • Арматурный стержень в колонне не должен находиться дальше 150 мм от ограничивающего стержня. То есть, если расстояние между стержнями арматуры и ограничивающим стержнем составляет более 150 мм, этот стержень необходимо ограничить связью.

Когда диаметр обоих стержней на прихлесте превышает 20 мм, а крышка меньше 1.По всей длине нахлеста должны быть предусмотрены поперечные связи, в 5 раз превышающие размер меньшего стержня.

На притирке диаметр звена должен быть не менее четверти меньшего диаметра стержня. Расстояние между звеньями не должно превышать 200 мм.

Длина нахлеста при сжатии должна быть как минимум на 25% больше, чем длина анкерного крепления при сжатии.

Длина нахлеста столбцов может быть взята из Таблицы 3.27 BS 8110 Часть 01.

В дополнение к притирке, механические муфты могут использоваться вместо обычных нахлестов.

Минимальный наклон кривошипа поддерживается на уровне 1:10 . Однако это значение может быть увеличено до 1:20 для плавной передачи нагрузки.

На кривошипе могут быть предусмотрены срезные звенья, чтобы избежать развития внутренних растягивающих напряжений. Они могут располагаться на расстоянии 75 мм , как показано на следующем рисунке. Это одна из лучших деталей для усиления колонн.

• Расположение перехлестов и звеньев — в соответствии с Еврокодом 2 — IStrucutE

Сдвиговые звенья должны быть предусмотрены внутри фундамента, и для строительных работ должны быть разрешены некоторые допуски.

• Расположение арматуры при уменьшении размера колонны — в соответствии с Еврокодом 2 — IStrucutE

Для получения дополнительной информации см. Соответствующий код. Эта статья, посвященная деталям армирования колонн, основана на правилах детализации, указанных в BS 8110, часть 01, а некоторые эскизы взяты из стандартного метода детализации конструкций IStructE.

Детали армирования — Конкретный проект

Правила, регулирующие минимальное и максимальное количество арматуры в несущей колонне, следующие.

Сталь продольная

1. Требуется минимум четыре столбца в прямоугольном столбце (по одному столбцу в каждом углу) и шесть столбцов в круглом столбце. Диаметр прутка не должен быть меньше 12 мм.

2. Минимальная площадь стали равна

.

3. Максимальная площадь стали при нахлестах определяется по As

.

, где As — общая площадь продольной стали, а Ac — площадь поперечного сечения колонны.

В противном случае в регионах вне кругов: s ‘»» «<0.04.

Ссылки

1. Минимальный размер = j x размер компрессионного стержня, но не менее 6 мм.

2. Максимальное расстояние не должно превышать меньшее из 20-кратного размера наименьшего компрессионного стержня или наименьшего поперечного размера колонны или 400 мм. Этот интервал следует уменьшить в 0,60 раза.

(a) для расстояния, равного большему поперечному размеру колонны над и под балкой или плитой, и

(б) на стыках внахлест продольных стержней диаметром> 14 мм.

3. Если направление продольной арматуры изменяется, расстояние между звеньями следует рассчитывать с учетом действующих поперечных сил. Если изменение направления меньше или равно I в 12, расчет не требуется.

4. Каждый продольный стержень, помещенный в угол, должен удерживаться поперечной арматурой.

5. Сжимающий стержень не должен находиться на расстоянии более 150 мм от удерживаемого стержня.

Хотя звенья популярны в Соединенном Королевстве, спиральное армирование популярно в некоторых частях мира и обеспечивает дополнительную прочность в дополнение к дополнительной защите от сейсмической нагрузки.Размеры и шаг винтовой арматуры должны быть аналогичны звеньям.

На рис. 9.6 показано возможное расположение арматурных стержней на стыке двух колонн и перекрытия. На рисунке 9.6a арматура в нижней колонне изогнута так, что она загорится в меньшей колонке выше. Кривошип в арматуре по возможности должен начинаться над потолком балки, чтобы момент сопротивления колонны не уменьшался. По той же причине столбцы в верхнем столбце должны быть

.

«Перекрытие

Балочный потолок

Дюбели

Рисунок 9.6

Детали стыков в арматуре колонн

изогнутых, когда обе колонны имеют такие же размеры, как на рисунке 9.6b. В местах изгиба стержней должны быть предусмотрены связи, чтобы противостоять продольному изгибу из-за горизонтальных составляющих силы на наклонных участках стержня. Отдельные дюбели, показанные на рисунке 9.6c, также могут использоваться для обеспечения непрерывности между двумя длинами колонны. Соединение колонны с балкой должно быть детализировано так, чтобы было достаточно места как для стальной колонны, так и для стальной балки.Тщательное внимание к деталям в этом вопросе значительно облегчит фиксацию стали во время строительства.

Читать здесь: Моменты сопротивления и осевые силы коротких колонн

Была ли эта статья полезной?

Армирование стальных колонн

• Член

  БЕСПЛАТНО

• Не член

  10 долларов.00

Высокий, Ламберт

(1989).
«Армирование стальных колонн», Engineering Journal , Американский институт стальных конструкций, Vol. 26, стр. 33–37.

Может потребоваться, чтобы стальная колонна имела несущую способность, превышающую запланированную в первоначальном проекте.Колонны могут быть усилены добавлением материала в виде закрывающих пластин или изменением распределения остаточных напряжений на более благоприятное путем наложения сварного шва, или методом, сочетающим оба этих эффекта. Для колонн, несущих расчетные нагрузки, возможно и безопасное их усиление. Прочность армированных колонн одинакова для условий армирования под нагрузкой и армирования без нагрузки. Максимальный эффект армирования достигается, когда армирующий шов максимально приближен к краю фланца базовой формы.

• Опубликовано:
  1989,
  Квартал 1

Колонно-балочная система в строительстве

В этой статье дается краткое введение в систему колонн и балок типичного здания или сооружения.

Введение

Система колонн и балок использовалась в строительстве со времен Древнего Египта (который просуществовал примерно с 3100 г. до н.э., пока не был окончательно поглощен Римской империей в 30 г. до н.э.), Древней Греции и Древнего Рима. В современном строительстве система колонна-балка-плита используется во всех надстройках с использованием новых технологий и строительных материалов. Обычно нагрузка от плиты передается на колонны или стены через балки, вниз на фундамент, а затем на поддерживающий грунт под ним.

Колонна

Столбцы (Источник изображения: Википедия)

Столбцы (Источник изображения: Википедия)

Колонна может быть определена как вертикальный структурный элемент, предназначенный для передачи сжимающей нагрузки. Колонна передает нагрузку от перекрытия / плиты крыши и балки, включая собственный вес, на фундамент. Следовательно, следует понимать, что отказ колонны приводит к обрушению всей конструкции. Поэтому дизайн колонны должен иметь большое значение.

В современной строительной индустрии колонны в основном возводятся из бетона; помимо этого используются такие материалы, как дерево, сталь, армированный волокном полимер, ячеистый ПВХ и алюминий. Тип материала определяется масштабом, береговой линией и применением конструкции.

Типы колонн

Колонны

можно классифицировать по форме, коэффициенту гибкости, типу нагрузки и схеме бокового армирования.

Классификация по коэффициенту гибкости

Длинная или тонкая колонна [Длина превышает критическую длину продольного изгиба и выходит из строя из-за продольного изгиба.]

• Короткая колонна [Длина меньше критической длины продольного изгиба, и она разрушается при срезании.]
• Промежуточная колонна

На основе формы

• Прямоугольник
• Квадрат
• Циркуляр
• Многоугольник

В зависимости от типа нагрузки

• Колонна с осевой нагрузкой
• Осевая нагрузка и неосевая изгибная колонна
• Стойка для осевой нагрузки и двухосного изгиба

По схеме боковой арматуры

• Связанные колонны
• Спиральные колонны

RCC Колонны (ЖБИ)

Железобетонную колонну можно определить как конструктивный элемент со стальным каркасом (арматурными стержнями), состоящий из бетона, который предназначен для восприятия сжимающих нагрузок.

На рисунке показано армирование колонны сечением 500 × 500.

Армирование секций колонн

Балки

Балка — это конструктивный элемент, который проходит горизонтально между опорами и несет нагрузки, действующие под прямым углом к ​​длине балки. Они малы в поперечном сечении по сравнению с их размахом. Ширина и глубина типичной балки «мала» по сравнению с ее пролетом. Обычно ширина и глубина меньше пролета / 10.

Обычно на балку действуют два набора внешних сил и два типа внутренних сил. Внешние нагрузки — это нагрузки, приложенные к балке, и реакции на нагрузки от опор. Двумя типами внутренних сил являются изгибающие моменты и поперечные силы. Внутреннюю поперечную силу и внутренний изгибающий момент можно представить в виде пар сил. На рисунке ниже показана типичная балка с действующими на нее внутренними и внешними силами.

Балка с внутренними и внешними силами

Есть несколько видов балок

• Балка с простой опорой
• Фиксированная балка
• Консольная балка
• Сплошная балка
• Свесная балка

Автор: Ниланта Перрера

комментариев

комментариев

неправильных мифов о строительстве колонн — задача преодолеть

По
Sourav Dutta
Менеджер-гражданский

Введение
Существует несколько способов строительства надстройки.В районах, где имеется кирпич среднего и хорошего качества, стены домов двух-трехэтажной застройки могут быть построены из кирпича с железобетонными плитами, перемычками, чайной и т. Д. Такая конструкция называется несущей (рис. 1). Это в основном потому, что вся нагрузка, исходящая от плит, балок, стен и т. Д., Передается на фундамент через кирпичные стены.

Рис. 1: Кирпичная несущая конструкция

При стихийных бедствиях, таких как землетрясения или высокоскоростные штормы, которые чаще обрушиваются на различные части страны, такая конструкция несущей стены уже не является безопасной для выдерживания горизонтальных сносов, если ее не модернизировать.Также такая конструкция подходит до G + 2-х этажного дома в целом.

Также, поскольку потребность в строительстве многоэтажных зданий возрастает в сочетании с опасными природными явлениями, рекомендуется выбрать каркасную конструкцию RCC (железобетонный бетон) (рис. 2). По сути, каркасная конструкция RCC состоит из ряда колонн, предусмотренных в доме соответствующим образом, которые соединены между собой балками, образуя каркас. Эти колонны переносят строительную нагрузку на грунт через опоры RCC.

Каркас, начиная с фундамента, должен быть спроектирован инженером-строителем, который будет принимать решение о смеси бетона, которая будет использоваться, размерах колонн и балок, а также об армировании, которое должно быть предусмотрено в нем, в зависимости от нагрузок на поддерживаться структурой.

Объявления

Что такое столбец?
Колонна — это вертикальный сжимающий элемент, который передает нагрузку конструкции на фундамент (рис. 2). Они усилены основными продольными (вертикальными) стержнями, чтобы противостоять сжатию и / или изгибу; и поперечная сталь (замкнутые стяжки) для сопротивления сдвигу (рис. 3).

Типичные нагрузки, которые следует учитывать при проектировании колонны
(i) Собственная нагрузка: любая постоянная нагрузка, действующая на колонну, например собственный вес колонны, вес балки

(ii) Динамическая нагрузка: любая непостоянная или подвижная нагрузка

(iii) Землетрясение: зависит от сейсмической зоны, в которой расположено здание. Чем выше зона, тем больше нагрузка

(iv) Ветровая нагрузка: зависит от скорости ветра, высоты и местоположения здания. Также местность и прилегающие конструкции играют роль в определении этой нагрузки

Рис 2

Рис 3

Строительство колонны: разрушающий миф

Рекомендуемые методы строительства для колонн
1. В колонне должно быть предусмотрено как минимум 4 продольных стержня в прямоугольных и 6 в круглых колоннах (рис. 4).

2. Арматура должна располагаться симметрично относительно осей симметрии (рис. 5). При несимметричном армировании всегда существует опасность того, что меньшее количество стали будет неправильно размещено на лицевой поверхности, что потребует большего армирования.

Рис 4

Рис 5

3. Если арматура колонны будет использоваться для будущего строительства или расширения, рекомендуется нанести слой цементного раствора (цемент: вода = 1: 3) на открытую часть арматуры и обернуть их полиэтиленом или джутовой тканью. для предотвращения прямого контакта с атмосферой для защиты от атмосферной коррозии и, следовательно, потери материала для соединения будущих конструкций.

Примечание. Цементный раствор обеспечивает естественную защиту от атмосферной коррозии.

4. При притирке / стыковке арматурных стержней колонн необходимо следить за тем, чтобы соединительный арматурный стержень имел уклон 1 из 6 (минимум), так чтобы осевая линия обоих стержней совпадала (рис. 6).

Рис 6

Рис. 7 (а)

Рис. 7 (б)

5. Притирку предпочтительно производить в центральной части колонны с минимальной длиной нахлеста в 57 раз больше диаметра арматурного стержня (c).Таким образом, если вы используете арматуру 16 мм, длина нахлеста составит 3 фута.

6. Концы стяжек должны быть загнуты как крючки 135 °. Длина стяжки за изгибами 135 ° должна быть как минимум в 10 раз больше диаметра стального стержня, используемого для изготовления закрытой стяжки; это выступление за изгиб не должно быть меньше 75 мм (рис. 7а).

Если это правило не соблюдается, то стяжка / кольцо, удерживающие вертикальные стержни, имеют более высокую вероятность раскрытия во время такого события, как землетрясение. Следовательно, это может привести к выходу из строя колонки (рис. 7b).

7. Минимальная марка бетона, используемого для строительства колонны RCC, — M20.

8. Минимальный процент стали, используемой в колонне RCC, составляет 0,8% площади поперечного сечения колонны.

Примечание о сотах
Соты — это пустоты и полости, оставленные в бетонной массе на поверхности или внутри бетонной массы, куда бетон не может попасть. Они похожи на гнезда медоносных пчел (рис. 8).

Соты, расположенные по бокам, видны невооруженным глазом и могут быть легко обнаружены сразу после снятия опалубки.Гребни с медом, находящиеся внутри массы бетона, можно обнаружить только с помощью передовых методов, таких как измерение скорости ультразвуковым импульсом или испытание отбойным молотком.

Соты образуются в основном из-за:
a) Неправильная вибрация / уплотнение

б) Без покрытия арматурных стержней

c) Строительные швы (стыки, до которых выполняется этап строительства) — это типичные места, где наблюдаются соты. Это связано с тем, что строительные швы не обработаны (очистка швов от цементного молока и рыхлого цементного раствора с помощью металлической щетки / сколов) перед возобновлением строительства.

d) Неправильная пропорция смеси различных компонентов бетона и / или неправильная градация заполнителей также являются причиной образования таких сот.

Средства для создания сот в бетоне:
• Строго говоря, везде, где наблюдаются соты, бетон должен быть сколот в этом месте, а часть должна быть восстановлена ​​после укладки свежего бетона. Соты как дефект не только снижают несущую способность, но и вода легко попадает в арматурные стержни, и начинается коррозия.Коррозия — это процесс, который продолжается через арматурные стержни даже в хорошем бетоне, что приводит к потере сцепления между стержнями и бетоном, что очень опасно для безопасности и жизни бетонных конструкций.

• Не будет вырываться из контекста, чтобы указать, что нанесение поверхностной цементной штукатурки на соты может быть временным решением для их сокрытия, но никогда не является безопасным / целесообразным.

• В месте соединения балки с колонной можно использовать бетон с зернистостью заполнителя 20 мм и ниже с немного большим количеством воды и цемента, чтобы избежать образования сот.

• Использование игольчатого вибратора для правильного уплотнения бетона помогает уменьшить соты меда. Свежий бетон необходимо тщательно обработать вибрацией возле строительных швов, чтобы раствор из нового бетона тек между крупными заполнителями и имел надлежащее сцепление со старым бетоном.

Объявления

Ссылки
(a) BIS 1786 — это код BIS, который дает руководящие принципы, касающиеся качества стали, которым должны следовать все производители стали.
(b) BIS 456-2000 — это свод правил BIS для простых и железобетонных конструкций
( c) Предложение сделано с учетом марки бетона М20 (цемент: песок: гранулированная щепа = 1: 1.5: 3) и марки Fe500 арматуры HYSD

Мы в engineeringcivil.com благодарны Er. Sourav Dutta за отправку этого документа. Мы надеемся, что эта статья будет полезна для всей строительной отрасли в целом.

Минимальный размер колонны RCC согласно IS 456

Минимальный размер колонны RCC согласно IS 456 , привет, ребята, в этой статье я расскажу о минимальных стандартах, которым можно следовать при проектировании структурных компонентов RCC конструкции, таких как колонны, балки, плита и фундамент.Мы также обсудим минимальные стандарты безопасности для арматурных стержней, которые будут использоваться для проектирования вышеупомянутых структурных компонентов.

Минимальный размер колонны RCC согласно IS 456

Железобетонная колонна — это конструктивный элемент, предназначенный для восприятия сжимающих нагрузок, состоящий из бетона с заделанной стальной рамой для обеспечения армирования. В целях проектирования столбцы разделены на две категории: короткие столбцы и узкие столбцы.

◆ Вы можете подписаться на меня на Facebook и подписаться на наш канал Youtube

Вам также следует посетить: —

1) что такое бетон, его виды и свойства

2) Расчет количества бетона для лестницы и его формула

Минимальный размер колонны RCC: — Для строительства RCC рекомендуется использовать бетон марки M20, так как это минимальная рекомендуемая марка бетона IS 456: 2000.Не экономьте на качестве бетона. Минимальный размер колонны RCC составляет 9 ″ x 9 ″, содержит стальную арматуру из 4 стержней по 12 мм с хомутами из стальных колец 8 мм на расстоянии 150 мм от центра к центру.

Стандарты для колонны RCC согласно IS 456: 2000 следующие: —

1) Процент стали должен составлять минимум 0,8% от общей площади сечения и максимум 6% от общей площади, но максимальная площадь может быть ограничена до 4% от общей площади, чтобы избежать образования арматуры во время бетонирования. .

2) Минимальное количество столбцов для прямоугольного столбца — 4, а минимальное количество столбцов для круглого столбца — 6.

3) Минимальный диаметр продольной арматуры 12 мм.

4) Минимальный диаметр боковой арматуры меньше 6 мм или одной четвертой диаметра основных стержней арматуры.

5) Минимальная прозрачная крышка должна быть 40 мм.

6) Минимальный размер колонны RCC согласно IS 456: 2000 составляет 9 ″ x 9 ″, содержит стальную арматуру из 4 стержней по 12 мм с хомутами из стальных колец 8 мм на расстоянии 150 мм от центра к центру.

Минимальный размер поперечного сечения колонны: 9 дюймов x 9 дюймов (225 мм x 225 мм). Но чтобы избежать проблем с гибкостью, я рекомендую прямоугольную колонну размером 9 ″ x 12 ″ (225 мм x 300 мм), что является более безопасным.

Я всегда рекомендую использовать для строительства бетон марки M20, так как это минимальная рекомендуемая марка бетона IS 456: 2000. Не экономьте на качестве бетона. Минимальный размер стали в колонне 9 ″ x 9 ″ составляет 4 стержня диаметром 12 мм с хомутами из стальных колец 8 мм на расстоянии 150 мм от центра к центру.В столбец 9 ″ x 12 ″ я добавляю еще два стержня, чтобы получить в сумме 6 стержней диаметром 12 мм. Такой дизайн может быть безопасным для этажей до G + 1. Но есть много других факторов.

.