для каких высот рекомендуется использовать двухветвевые колонны

Железобетонные двухветвевые колонны с проходом в уровне крановых путей

На поверхности колонн наносятся риски, совмещающиеся при установке с соответствующими разбивочными осями. Для улучшения условий замоноличивания в фундамент нижняя часть боковых граней колонны снабжена зубцами, образующими бетонные шпонки. При значительных ветровых усилиях поверхность стакана в подколоннике насекается. Рисунки к данному пункту приведены в приложении 4.

Приложение 1.

Продолжение приложения 1

Продолжение приложения 1.

Приложение 2.

Продолжение приложения 2.

Продолжение приложения 3.

Продолжение приложения 4.

Колонны для бескрановых зданий делятся от 3 до 6 с интервалом 0,6, прямоугольным сечением 300х300 и 400х400.

Средняя колонна имеет в верхней части утолщение, армированное сетками для опирания ригелей.

В зданиях с мостовыми кранами высотой до 10,8 метров и грузоподъемностью крана до 20 тонн, сечение колонны сплошное. При высоте 10,8 – 18 м. и мостовых кранов Q = 30 и 50 тонн подкрановая часть колонны выполнена двухветвевая. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5-2 м. Рассчитывают колонны:

— среднюю как центральную сжатую;

— крайнюю как внутреннюю сжатую.

Армирование колонны выполняются каркасами и продолговатыми арматурами А 400, А 500. Поперечная арматура конструктивная диаметр не менее 6 мм. В500, А240.

Класс бетона колонн В15-В30. В верхней и нижней части колонны конструктивно устанавливают по 4 сетке из проволочной арматуры В500 с ячейками от 40х40 до 60х60 с шагом 50-100 мм. Для равномерного распределения напряжения по сечению и анкеровки закладных деталей.

Закладная деталь М1 необходима для закрепления балки или фермы 300х400х18 болт М20

М2 – крепление подкреплено балками

2 болта М16 550х400х18

Для анкеровки в консоли сетки 50х50 с диаметром 6 мм. конструктивно.

М3 – для крепления подкрановой балки высота 200, ширина 400, t = 8.

Нижний край пластины заходит на 30 мм. ниже верха подкрановой балки.

М4 От верха консоли на расстояние 600 мм. по середине нижней части колонны М4 в виде трубы диаметром 80 мм. сквозная (длина 400 мм.) для монтажа колонны методом поворота и подъема.

Нконстр = Мр + 0,15 + Мзагл.ф.

М5, М6 Обе трубы предназначены для отрыва колонн из опалубки и при транспортировке под эти трубы укладываются деревянные прокладки.

2 анкерных стержня диаметром 12 мм в каждую сторону по 250 мм.

М7 t = 10мм., l = 150 мм., h = 50 мм. для крепления стеновых панелей. Шаг – где панели крепятся на связях (в промежуточных панелях).

Надоконные панели в нижней части крепятся жестко к колоннам с опиранием на металлические столбики. Для крепления металлических столбиков устанавливается закладная деталь М8на величину ширины колонны t = 10мм.и высотой 300 мм. Анкеруется арматурные стержни диаметром 16 мм на глубину 250 мм.

На колонне в нижней и верхней части колонны устанавливаются металлические риски.

Для облегчения собственного веса колонн нижняя часть может быть выполнена I формы.

Соединение колонны с фундаментом выполняется жестко. Для этого колонну заводят на глубину 850 мм., глубина стакана 900 мм. (50 мм. зазор). В сквозной колонне нижняя распорка на высоте 1,2 м. и высотой не менее до см заводится в стакан, поэтому глубина стакана не менее 1,2 м., глубина заделки в стакан зависит от диаметра продольной арматуры и должно быть не менее 35 диаметров продольных стержней, если требуемая длина превышает глубину стакана, то ее отгибают из торца колонны.

Разновидностью колонн являются колонны из центрифугированного железобетона. Выполняются из круглого сечения и уплотняются с помощью центробежной силы. Диаметр таких колонн от 300 мм. до 1 м., толщина стенки от 50 до 120 мм.

Колонна может быть с консолями и без них. Высота от 3,6 до 10,8 мм. без консолей и от 8,4 до 14,4 мм. с консолями

При шаге 6-12 мм и Q – 30 тонн.

Консоль колонны работает на изгиб. При проектировании консоли вылет консоли принимают не более 0,9 от рабочей высоты консоли. Угол наклона сжатой грани назначают 45 градусов.

На консоль действует нагрузка N, которая будет складываться (постоянная нагрузка от подкрановой балки и рельсового пути, см. сбор нагрузки на раму узел 3).

— нагрузка от подкрановой балки и рельсов;

— временная нагрузка Dmax – максимальное давление крана.

Источник

Лекция на тему Колонны промышленных зданий

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

Тема. Колонны промышленных зданий.

1. Виды железобетонных колонн.

2. Типы стальных колонн.

3. Выбор колонн для бескрановых зданий.

Литература. 1. В.А. Неелов Промышленные и сельскохозяйственные здания.

— М.: Стройиздат, 1980 (с. 55-60)

2. П.Г. Буга Гражданские, промышленные и сельскохозяйст-

венные здания. – М.: Высшая школа, 1987 (с. 196-198)

1. Вертикальные несущие элементы железобетонного каркаса называют

колоннами. Их изготовляют из бетонов марки 300—600.

I по расположению в здании могут быть:

— средние. Эти колонны (сечение 400X400 мм) имеют уширенный оголовок для опирания конструкций покрытия.

II по восприятию нагрузок:

— основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия;

— фахверковые – служащие только для крепления стен. Фахверковые колонны устанавливают вдоль здания при шаге крайних колонн 12 м и размере панелей стен 6 м, а также в торцах зданий. Фахверковые колонны по площади сечения идентичны крайним основным колоннам, но укорочены на 100мм. На уровне покрытия они надстраиваются надставками и насадками из профилей для крепления парапетных плит.

III по поперечному сечению (рис. 1)

— постоянного сечения. Они предназначены для бескрановых зданий, а также для зданий с подвесными кранами, имеющих высоту этажа до 9,6 м, пролеты до 24 м, шаг 6 м.

— прямоугольные. Они применяются в бескрановых зданиях высотой до 9.6м и в зданиях высотой до 10,8м с мостовыми кранами грузоподъемностью до 20т.

б) с консолями. Эти колонны используют в зданиях высотой этажа до 10,8 м, с пролетами 18 и 24 ч, при шаге 6—12 м, оборудуются мостовыми кранами грузоподъемностью до 20 т. Колонны с консолями состоят из надкрановой и подкрановой ветвей. Сечение надкрановых ветвей может быть квадратное или прямоугольное : 400 х 400 или 500 х 500 мм.

— двухветвевые (рис. 1).

Длину колонн принимают с учетом высоты цеха и глубины их заделки в фундамент, которая может быть:

— для колонн прямоугольного сечения без мостовых кранов — 750 мм,

— для колонн прямоугольного и двутаврового сечения с мостовыми кранами — 850 мм;

— для двухветвевых колонн — 900. 1200 мм.

Рис. 1 Основные типы железобетонных колонн одноэтажных промышленных зданий

а – колонны прямоугольного сечения для зданий без мостовых кранов при шаге 6 м;

Для устройства каркасов многоэтажных зданий используют железобетонные колонны высотой на один, два и три этажа. Сечение колонн 400х400 и 400х600 мм (рис. 3). Соединение ригелей с колоннами может быть консольным и безконсольным. Стыки колонн устраивают на 600-1000 мм выше перекрытия.

Колоны с фундаментами соединяют разными способами. Наиболее распространено жесткое крепление с помощью бетона (рис 2)

Сопряжение ригелей с колоннами может быть консольным и бесконсольным. Стыки колонн устраивают на 600. 1000 мм выше перекрытия.

Рис. 2- Стык железобетонны колон с фундаментами:
а, 6 — посредство заполнени зазор бетоном, в —с помощь выпусков арматуры,

1— бетон, 2 — арматура,

Рис.3 – Типы железобетонных колонн многоэтажных промышленных зданий

2. Стальные колонны одноэтажных зданий могут иметь постоянное по высоте сечение и переменное. Колонны с переменным сечением могут быть с подкрановой частью сплошного и сквозного сечения (рис. 4).

Колонны постоянного сечения используют при применении кранов грузоподъемностью до 20 т и высоте здания до 9,6 м. Если колонны работают на центральное сжатие, то применяют колонны сплошного сечения. В нижней части колонн для сопряжения с фундаментами предусматривают стальные базы (башмаки). Базы к фундаментам крепят анкерными болтами, закладываемыми в фундамент при их изготовлении. Нижнюю опорную часть колонны вместе с базой покрывают слоем бетона.

Рис. 4- Основные типы стальных колонн

Подобрать тип колонны крайнего и среднего ряда для промышленного здания без мостового крана.

Высота здания ( от уровня пола до низа несущей конструкции) – 9,6 м

Шаг крайних колонн – 6 м

Шаг средних колонн – 12м

Ход выполнения работы.

Ориентировочно принимаем длину колонны с учетом высоты цеха и глубины их заделки в фундамент. Колонна марки 1К96-1 общей длиной 10500мм. Тогда глубина заделки составит 10500 – 9600 = 900мм

1. Перечислите виды колонн по расположению в здании и по восприятию нагрузок.

2. Назовите основные элементы колонны с консолями.

3. Расскажите способы сопряжения колонны с фундаментом.

4. Назовите параметры, от которых зависит длина (высота) колонны.

5. Установите вид металлической колонны при высоте здания до 9,6м

и при наличии крана грузоподъемностью до 20 т.

6. Расскажите, порядок определения глубины заделки колонны.

Источник

Лист 3.02. Железобетонные двухветвевые колонны

Каркас одноэтажного здания с покрытием из плоских элементов состоит из поперечных рам, образованных защемленными в фундаментах ко­лоннами и шарнирно опирающимися на колонны стропильными фермами или балками. В продоль­ном направлении рамы связаны подкрановыми балками, балками-распорками, подстропильными фермами, жестким диском покрытия и в необхо­димых случаях — стальными связями. Жесткий диск образуют плиты покрытия, приваренные к стропильным фермам или балкам с последующим замоноличиванием швов.

Унифицированные железобетонные колонны, показанные на рассматриваемых листах, предназ­начены для одноэтажных зданий с сеткой разбивочных осей до 12 X 36 м, бескрановых и с опорны­ми кранами грузоподъемностью до 50 т.

Колонны прямоугольного сечения применяются в бескрановых зданиях высотой до 9,6 м (серия 1.423—3) и 10,84-14,4 м (серия 1.423—5) и в зда­ниях высотой до 10,8 м с опорными кранами грузо­подъемностью до 20 т (серия КЭ-01-49). В зда­ниях высотой до 18 м с опорными кранами грузоподъемностью 30—50 т подкрановая часть колонн двухветвевая (серия КЭ-01-52). Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5— 3 м.

По положению в здании колонны подразде­ляются на крайние и средние. К крайним колон­нам с наружной стороны примыкают стеновые ограждения. Крайние колонны, в свою очередь, подразделяются на основные, воспринимающие нагрузки от стен, кранов и конструкций покрытия, и фахверковые, служащие только для крепления стен. Железобетонные или стальные фахверковые колонны (см. листы 2.05; 3.10) устанавливаются в торцах здания и между основными колоннами у продольных стен при шаге основных колонн 12 м и 6-метровых стеновых панелях. В ряду вы­деляются связевые колонны, соединенные стальны­ми вертикальными связями для восприятия гори­зонтальных сил.

Колонны армируются сварными или вязаными каркасами и формуются из бетона марки 200 при прямоугольном сечении, марки 300—400 — двух-ветвевые. Закладные элементы, заанкеренные в бетон или приваренные для фиксации положения к рабочей арматуре, имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и под­крановых балок, в крайних колоннах — на уровне

швов стеновых панелей, в связевых колоннах — в местах примыкания продольных связей. Заклад­ные стальные трубки диаметром 50—70 мм обра­зуют отверстия, используемые для строповки при распалубке и монтаже.

Закладные элементы в местах опирания под­крановых балок и стропильных конструкций со­стоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ними усили­вается косвенным армированием сетками. Для установки железобетонных подстропильных ферм оголовки колонн снижаются на 0,6 м и выполня­ются без анкерных болтов. Стык осуществляется потолочным сварным швом. При стальных фермах и подкрановых балках опорные закладные элемен­ты несколько видоизменяются — лист усиливается плитой, рассчитанной на сосредоточенное давление опорных ребер, и меняется расстановка анкерных болтов. Стальные подстропильные фермы, крепятся к стальным надопорным стойкам (см. листы 2.07; 2.08).

Установка колонн выполняется самоходными подъемными кранами. К подъемному тросу ко­лонна присоединяется вставленными в отверстия для строповки захватами. Для временного крепле­ния и рихтовки колонн применяются устанавливаемые над стаканом стальные кондукторы с ручны­ми домкратами или расклинка ствола в стакане и расчалка оголовка инвентарными приспособле­ниями. Инструментальная выверка колонн произ­водится в двух направлениях по рискам, нанесен­ным на их поверхности. Стыки замоноличиваются бетоном марки стыкуемых элементов. Временные крепления снимаются после того, как бетон замоноличивания наберет 70% расчетной проч­ности.

Лист 3.03. Цилиндрические колонны из центрифугирован­ного железобетона

ту наружных поверхностей. Экономия достигается и за счет уменьшения количества типоразмеров опалубных форм.

Одновременно внедряются и менее металлоем­кие способы сопряжений каркаса и ограждений.

Типовое сопряжение железобетонных балок и стропильных ферм с колоннами на стальных про­кладных листах, закрепляемых анкерными болта­ми, связано с изготовлением сложных закладных деталей, требующих токарной обработки.

Показанный на чертежах стык основан на при­менении двух соединительных стержней, привари­ваемых к закладным деталям на боковых гранях консоли или оголовка колонны и опоры Салки или фермы. Рихтовка элементов осуществляется за счет выравнивающего слоя из цементного раствора или сухой цементно-песчаной смеси. Обеспечивается шарнирное опирание несущих конструкций. Метал­лоемкость стыка снижается примерно на 40%.

Соединение панели с железобетонной колонной без монтажной сварки производится посредством изогнутого в двух плоскостях крюка из стержня 0 16 мм, заведенного в наклонное отверстие Ø 18— 20 мм в колонне и паз в панели. Конец крюка, заво­димый в колонну, предварительно смазывается цементным раствором или клеящей мастикой. Паз панели заполняется цементным раствором. Неточ­ность взаимного расположения компенсируется за счет ширины и глубины паза панели. К стальным элементам каркаса крюк приваривается. Монтаж­ные узлы соединения панели с железобетонной ко­лонной прямоугольного сечения и стальной колон­ной показаны на листе 3.04.

Дыро- и пазообразователи выполняются из капролона и крепятся к стальным формам. Не­значительность сцепления с бетоном и более вы­сокий коэффициент линейного расширения капро­лона позволяют легко извлекать дырообразователи из бетона и обеспечивают гладкую поверхность отверстий.

Предлагаемое соединение значительно сокра­щает монтажную сварку. Соединение скрыто — лучше защищено от коррозии и не нарушает ар­хитектуры интерьера. Металлоемкость соединения снижается примерно на 65%. Ускоряется возве­дение здания.

Все показанные конструкции разработны в Государственном проектном институте № 1 Гос­строя СССР.* В совокупности они направлены на дальнейшее совершенствование сборного железо­бетона. Их надежность должна быть проверена практикой.

ЛИСТ 3.04. Железобетонные двухветвевые колонны с про­ходом в уровне крановых путей

Колонны применяются в случае необходимости устройства проходов для постоянного наблюдения за состоянием крановых путей при высоте здания до 14,4 м, пролете до 36 м, шаге по крайним колон­нам 6 или 12 м, по средним колонам — 12 м, грузоподъемности опорных кранов до 30 т. Привяз­ка наружной грани крайних колонн к оси здания

* Крепление балок и ферм к колонне — авторское свиде­тельство № 490916 на имя инж, Р. А. Гершанка. Соединение панелей с колонной без монтажной сварки — авторское свиде­тельство № 412362 на имя инж, Р. Д. Гершанка и Л. Б. Перлина.

500 мм, оси кранов к оси здания—1000 мм. Для проходов в шейке колонны устроены лазы разме­ром 400 X 2200 мм.

Колонна формуется из бетона марки 300—400. Ветви ствола и шейки армируются сварными кар­касами; подкрановый, промежуточные и ниж­ний ригели — вязаной арматурой, собираемой из отдельных стержней. Колонны снабжены заклад­ными элементами для распалубки и крепления инвентарных монтажных приспособлений, опирания стальных или железобетонных подкрановых балок и стропильных конструкций, опирания и навески стеновых панелей и крепления стальных связей.

На поверхности колонн наносятся риски, сов­мещающиеся при установке с соответствующими разбивочными осями. Для улучшения условий замоноличивания в фундамент нижняя часть боко­вых граней колонны снабжена зубцами, образую­щими бетонные шпонки. При значительных ветро­вых усилиях поверхность стакана в подколоннике насекается.

Источник

Для каких высот рекомендуется использовать двухветвевые колонны

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КОЛОННЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ДЛЯ ОДНОЭТАЖНЫХ ЗДАНИЙ ПРЕДПРИЯТИЙ

Reinforced concrete columns for single-story industrial buildings. Specifications

Дата введения 1991-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Центральным научно-исследовательским и проектно-экспериментальным институтом промышленных зданий и сооружений (ЦНИИпромзданий) Госстроя СССР

А.М.Ривкин, канд. техн. наук (руководитель темы); Р.И.Рабинович, канд. техн. наук; Н.И.Томышева, О.А.Химичева; А.Я.Розенблюм; В.А.Беликов, канд. техн. наук; М.Г.Коревицкая, канд. техн. наук; Г.Н.Бердичевский, д-р техн. наук; Л.Г.Мовшович; А.И.Мангушев, канд. техн. наук; В.Е.Савранский, канд. техн. наук; М.И.Бродский; Л.М.Аксенова; В.И.Пименова; В.И.Деньщиков

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного строительного комитета СССР от 29.01.90 N 6

3. ВЗАМЕН ГОСТ 25628-83

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта, подпункта

Настоящий стандарт распространяется на железобетонные колонны сплошного прямоугольного поперечного сечения и двухветвевые (далее колонны), изготовляемые из тяжелого бетона и предназначенные для каркасов одноэтажных зданий предприятий всех отраслей промышленности и народного хозяйства, за исключением зданий гражданского строительства.

Колонны применяют в соответствии с указаниями рабочих чертежей конкретного здания.

1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

1.1. Колонны следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта и технологической документации, утвержденной предприятием-изготовителем, по рабочим чертежам серий 1.423-2, 1.423.1-3/88, 1.423.1-5/88, 1.423.1-7, 1.424.1-5, 1.424.1-6/89, 1.424.1-9, 1.424.1-10, 1.427.1-3, 1.427.1-5, 1.427.1-6, 1.823.1-2 и шифров 4Н-79, 15-74.

1.2. Основные параметры и размеры

1.2.1. Колонны сплошного прямоугольного поперечного сечения подразделяют на типы.

1.2.2. Двухветвевые колонны подразделяют на типы:

1.2.3. Форма и основные размеры колонн должны соответствовать указанным в приложении.

1.2.4. Показатели расхода бетона и стали на колонны должны соответствовать указанным в рабочих чертежах на эти колонны.

1.2.5. Колонны следует изготовлять со строповочными отверстиями для подъема и монтажа. Допускается вместо строповочных отверстий предусматривать монтажные петли, выполненные в соответствии с указаниями рабочих чертежей на эти колонны.

1.2.6. Колонны применяют с учетом их предела огнестойкости, указанного в рабочих чертежах на эти колонны.

1.2.7. Колонны обозначают марками в соответствии с требованиями ГОСТ 23009. Марка колонны состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

Во второй группе указывают порядковый номер колонн по несущей способности, класс напрягаемой арматуры (для предварительно напряженных колонн).

В третью группу, при необходимости, включают дополнительные характеристики, отражающие особые условия применения колонн и их стойкость к воздействию агрессивной газообразной среды, сейсмическим и другим воздействиям, а также обозначения конструктивных особенностей колонн (наличие дополнительных закладных изделий и др).

Пример условного обозначения (марки) колонны типоразмера 2К120, второй по несущей способности, с напрягаемой арматурной сталью класса А-IV:

То же, типоразмера 5КК144, первой по несущей способности, изготовленной из бетона пониженной проницаемости (П) и предназначенной для применения в условиях воздействия среднеагрессивной газообразной среды, с закладными изделиями для крепления стропильных конструкций:

То же, типоразмера 5КД18, двадцать восьмой по несущей способности, с закладными изделиями для крепления стропильных конструкций:

Примечание. Допускается принимать обозначение марок колонн в соответствии с рабочими чертежами на эти колонны до их пересмотра.

1.3.1. Колонны должны удовлетворять требованиям ГОСТ 13015.0*:

по прочности, жесткости и трещиностойкости; при этом требования по испытанию колонн нагружением не предъявляют;

по показателям фактической прочности бетона на сжатие (передаточной отпускной и в проектном возрасте);

к маркам сталей для арматурных и закладных изделий, в том числе для монтажных петель;

по толщине защитного слоя бетона до арматуры;

по защите от коррозии.

1.3.2. Колонны следует изготовлять из тяжелого бетона по ГОСТ 26633* классов или марок по прочности на сжатие, указанных в рабочих чертежах на эти колонны.

1.3.3. Передачу усилий обжатия на бетон (отпуск натяжения арматуры) в предварительно напряженных колоннах следует производить после достижения бетоном требуемой передаточной прочности.

Нормируемая передаточная прочность бетона колонн в зависимости от класса или марки бетона, вида и класса напрягаемой арматурной стали должна соответствовать указанной в рабочих чертежах на эти колонны.

При поставке колонн в холодный период года нормируемая отпускная прочность бетона колонн может быть повышена до 90% класса или марки бетона по прочности на сжатие согласно указаниям рабочих чертежей на эти колонны.

1.3.5. Для армирования колонн следует применять арматурную сталь следующих видов и классов:

Источник