7.6 Основные положения по конструированию и армированию железобетонных колонн
(Более подробные сведения о правилах конструирования см. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и желзобетонные конструкции»)
Для практических расчетов элементы, на которые действует сжимающая сила, приложенная без эксцентриситета (отсутствует изгибающий момент), разрешено условно относить к центрально сжатым. Такие элементы принято называть сжатыми элементами со случайным эксцентриситетом.
Случайный эксцентриситет обозначается ea и принимается равным большему из двух значений: 1/600 длины элемента, 1/30 ширины сечения, но не менее 10 мм.
При симметричном армировании сечения и отношении l0 / h ≤ 20 наличие случайного эксцентриситета не влияет на расчет.
Коэффициент (процент) армирования µ, т.е. отношение площади поперечного сечения арматуры к площади сечения колонны, чаще всего находится в пределах от 0,004 до 0,03 (0,4 – 3%):
или
где:
AS - площадь продольной арматуры, расположенной по одной стороне;
A'S - площадь продольной арматуры другой стороны;
При значениях µ меньше указанных в таблице 7.6.1 колонна считается бетонной.
При значениях µ больше 3% меняются расчетные формулы.
Оптимально, если процент армирования принимается в пределах 1 – 2 %.
Таблица 7.6.1
Минимальные коэффициенты армирования колонн (в %)
|
µmin |
l0 / h |
l0 / i |
|
0,1 |
< 5 |
< 17 |
|
0,2 |
5 - 10 |
17 - 35 |
|
0,4 |
11 - 24 |
36 - 83 |
|
0,5 |
> 24 |
> 83 |
- Размеры сечения колонн следует принимать не менее 250 мм, и они назначают кратными 50 мм при размерах стороны сечения до 500 мм и кратными 100 мм при размерах стороны сечения больше 500 мм.
- Бетон обычно принимается класса ≥ В20; для тяжело нагруженным колонн - не менее В30.
- Рабочая арматура принимается классов А-III, А- II, диаметрами от 12 до 40 мм (оптимально 16 – 25 мм).
- Поперечная арматура назначается классов А-I, А- III, Вр-I, диаметром dsw ≥ 0,25ds (и не менее 6 мм).
- Шаг поперечных стержней (хомутов в вязаных каркасах) s :
s ≤ 20ds в сварных каркасах, но не более 500 мм;
s ≤ 15ds в вязаных каркасах, но не более 500 мм;
где ds – меньший диаметр продольной рабочей арматуры.
- Стержни продольной арматуры располагаются у граней колонны с защитным слоем бетона не менее 20 мм и не менее их диаметра; поперечная арматура располагается с защитным слоем не менее 15 мм и не менее ее диаметра.
- Для свободной укладки в формы концы продольной арматуры не должны доходить до грани торца колонны на 10 мм при ее длине 9 м, и на 15 мм при длине до 12 м.
- При сечении колонны до 400 х 400 мм можно ставить 4 стержня продольной арматуры, располагая их по углам колонны. При больших размерах сечения расстояния между осями продольных стержней не должны превышать 400 мм.
- Для восприятия сосредоточенных нагрузок от балок или ферм верхней части колонн (оголовки) дополнительно армируются горизонтальными сетками (не менее 4-х) и могут усиливаться закладной деталью, которая служит для распределения нагрузок для опирающихся на колону конструкций и для их прикрепления.
Шаг сеток s принимают: ≥ 60 мм; ≤ 1/3h (h – меньши размер сечения); ≤ 150 мм.
Размер ячеек сетки с, принимают: ≥ 45 мм; ≤ 1/4h ; ≤ 100 мм.
- Испытывая сжатие при работе в стадии эксплуатации, сборные железобетонные колонны при транспортировании и монтаже работают на изгиб. Это учитывается расчетами на монтажные и транспортные нгагрузки, при выполнении которых к колоннам прикладывается нагрузка от ее собственного веса с учетом коэффициента динамичности (кдин = 1,4 (монтажные нагрузки) – 1,6 (транспортные нагрузки)).
- Для транспортирования, складирования и монтажа в сборных железобетонных колоннах предусматриваются монтажные петли или отверстия. Расстояние от края колонны до монтажных петель или монтажного отверстия принимается: l 1 = (1,5 – 1,8) l.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------