Принципы конструирования колонн.

Колонны служат для передачи нагрузки от вышележащих конструкции через фундаменты на грунт. Верхняя часть колонны, на который опираются вышележащие конструкции, называется оголовком. Основную часть колонны, передающая нагрузку сверху вниз, называется стержнем. Нижняя часть колонны, передающая, нагрузку от стержня па фундамент называется базой или башмаком. Если продольная сила, приложена по центру тяжести сечения стержня, то она называется центрально сжатой.

Если продольная сила не совпадает с центром тяжести сечения или к стержню приложены какие-либо поперечные нагрузки, то кроме сжатия возникает изгиб, и колонна называется внецентренно сжатой.

Центрально-сжатые колонны

Бывают сплошные и сквозные. Сплошные колонны применяют при больших нагрузках и небольших высотах; сквозные, наоборот, при меньших нагрузках и больших высотах

Сплошные колонны

Наиболее простая колонна получается из прокатного двутавра (а), однако вследствие относительно небольшой боковой жесткости такая колонна рациональна в тех случаях, когда в плоскости меньшей жесткости есть дополнительные раскрепления (связи). Наиболее распространены составные двутавровые сечения (б, в), они жестки в обоих направлениях и достаточно просты в изготовлении. По затрате металла наиболее экономичны колонны трубчатого сечения (г). В последние время нашли применение колонны из широкополочныхдвутавров. Это сечение обладает достаточно большой жесткостью как в плоскости, так из плоскости стенки и является весьма экономичным. Другие сечения применяются редко.

Особенности конструирования предварительно напряженных элементов

Предварительное напряжение арматуры и бетона применяют в железобетонных элементах, работающих практически на все виды внешних воздействий. В центрально сжатых элементах чаще напрягают поперечную (спиральную) арматуру. В центрально и внецентренно растянутых, а также внецентренно сжатых элементах предварительно напрягают продольную рабочую арматуру. В изгибаемых элементах напрягаемой может быть как продольная, так и поперечная арматура. Наряду с предварительно напрягаемой арматурой в одних и тех же сечениях допускается применять и ненапрягаемую арматуру. Напрягаемую арматуру можно располагать не только внутри сечения, но и в открытых пазах или на поверхности вне бетонного сечения. После предварительного напряжения арматуры пазы заделывают бетоном. В местах расположения анкеров и опирания на бетон натяжных устройств развиваются большие сосредоточенные усилия, в связи с чем возникает необходимость местного усиления бетона. Такое усиление производят установкой закладных деталей, косвенной арматуры в виде спиральных обмоток или сеток, а также путем местного увеличения размеров бетонного сечения элемента. При возведении монолитных конструкций на подготовленном основании или на ранее возведенных конструкциях устанавливают опалубку и монтируют арматуру. Бетонную смесь укладывают в опалубочные формы слоями с уплотнением каждого слоя вибраторами или другим способом.

Главным преимуществом монолитного железобетона является отсутствие стыков, нарушающих монолитную связь и совместную работу отдельных элементов конструкций. В монолитных сооружениях хорошо обеспечивается пространственная работа конструкций. В то же время монолитному железобетону свойственны такие недостатки, как необходимость устройства на строительной площадке лесов и опалубки; подогрев и утепление уложенной в холодное время года бетонной смеси; низкие темпы строительства, так как возведение верхних ярусов сооружений можно осуществлять только после затвердения бетона в нижерасположенных ярусах.

При возведении монолитных конструкций на подготовленном основании или на ранее возведенных конструкциях устанавливают опалубку и монтируют арматуру. Бетонную смесь укладывают в опалубочные формы слоями с уплотнением каждого слоя вибраторами или другим способом. Главным преимуществом монолитного железобетона является отсутствие стыков, нарушающих монолитную связь и совместную работу отдельных элементов конструкций. В монолитных сооружениях хорошо обеспечивается пространственная работа конструкций. В то же время монолитному железобетону свойственны такие недостатки, как необходимость устройства на строительной площадке лесов и опалубки; подогрев и утепление уложенной в холодное время года бетонной смеси; низкие темпы строительства, так как возведение верхних ярусов сооружений можно осуществлять только после затвердения бетона в нижерасположенных ярусах. Эти недостатки можно несколько уменьшить применением многократно оборачиваемой инвентарнойопалубки (переставной, передвижной, скользящей), сварных арматурных сеток и каркасов, широким использованием кранов для монтажа опалубки и арматуры, механизацией транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси (транспортеры, бетононасосы, бадьи и др.).

Материалы для каменных и армокаменных конструкций.

Материалы для каменной кладки

К искусственным каменным материалам относят кирпичи керамический и силикатный полнотелые и пустотелые, керамические и силикатные камни пустотелые и камни бетонные и гипсовые стеновые.

Полнотелый глиняный кирпич имеет размеры 250 х 120 х 65 мм и модульный (утолщенный) - 250 х 120 х 88 мм, масса кирпича 3,6...5 кг.Кирпич изготовляют пластическим прессованием с последующим обжигом. Основной недостаток - высокая теплопроводность.

Пустотелый, пористый и дырчатый кирпичи имеют при тех же раз­мерах в плане высоту 65, 88, 103 и 138 мм (в 1,25, 1,5 и 2 раза большую высоту по сравнению с полнотелым кирпичом). Марки кирпича - 75, 100 и 150. Применение этой разновидности кирпичей позволяет уменьшить массу стеновых изделий до 30%.

Силикатный кирпич применяют для стен с относительной влажно­стью не более 75%, марки кирпича - 75, 100 и 150. Кирпич изготовляют посредством автоклавной обработки.

Керамические и силикатные пустотелые камни имеют размеры: •обычные - 250 х 120 х 138 мм, укрупненные - 250 х 250 х 138 мм и модульные - 288 х 138 х 138 мм. Толщина камня соответствует двум кирпичам, уложенным на постель, с учетом толщины шва между ними. Поверхность камней бывает гладкой и рифленой.

Камни бетонные и гипсовые стеновые выпускают сплошными и пустотелыми. Их изготовляют из тяжелых, облегченных и легких бе­тонов и гипсобетона с размерами 400 х 200 х 200 мм, 400 х 200 х 90 мм и массой до 35 кг.

Пустотелые и силикатные кирпичи нельзя применять для кладки стен ниже гидроизоляционного слоя, для кладки цоколей, стен мокрых помещений.