Колонны жби размеры: Колонны производственных и общественных зданий купить в Рязани

Регистрируясь, вы соглашаетесь с Условиями использования и Политикой конфиденциальности.*

Упрощенная процедура проектирования железобетонных колонн на основе концепции эквивалентной колонны | Международный журнал бетонных конструкций и материалов

Представлены и подробно описаны результаты испытаний концентрически нагруженной колонны, а также эксцентрично нагруженной колонны под действием различных комбинаций концевых эксцентриситетов. В целом, все эксцентрично нагруженные колонны выдерживали предельные нагрузки ниже, чем выдерживаемые концентрически нагруженными колоннами.Кроме того, окончательное снижение нагрузки для столбцов, изогнутых в режимах одинарной кривизны, было выше, чем у столбцов с такими же концевыми эксцентриситетами, но изогнутых в режимах двойной кривизны. Краткое изложение результатов испытаний приведено в таблице 2 и дополнительно представлено, включая виды отказов, деформированные формы, предельную нагрузку и развитую нормальную деформацию продольных стержней в среднем сечении.

Способы разрушения

Разрушение осевой нагруженной колонны C-0-0 было внезапным разрушением при сжатии, поскольку после того, как продольные стальные стержни поддались сжатию, бетон был раздроблен в верхней половине колонны.Применение одинаковых концевых эксцентриситетов, как для колонн S-1-1, S-3-3 и S-5-5, привело к использованию постоянного момента по всей высоте колонны. Для колонн S-1-1 и S-3-3 трещины начали появляться очень близко к предельной нагрузке вблизи среднего сечения. С другой стороны, увеличение конечного эксцентриситета до 0,5 b привело к регулярному разрушению при изгибе. Для колонны S-5-5 трещины начали появляться со стороны растяжения при действующей нагрузке около 62% от разрушающей нагрузки. При дальнейшем нагружении трещины распространяются на растянутой стороне до тех пор, пока бетон не раскрошится на сжатой стороне около средней высоты секции.На рисунке 4 показаны отказавшие столбцы группы № 1.

Окончательные виды отказов для всех столбцов группы № 1.

В случае неравных эксцентриситетов концов, отказ был либо регулярным разрушением при растяжении, либо внезапным разрушением при изгибе (отказ при сжатии). Трещины начали появляться около опоры верхнего конца эксцентриситета, а затем разрушение было вызвано дроблением бетона на такой опоре. Для всех случаев концевого эксцентриситета 0,5 b трещины появлялись на стороне растяжения возле концевой опоры при действующей нагрузке около 82% от разрушающей нагрузки, в то время как для других концевых эксцентриситетов (0.1 b и 0,3 b ) трещины возникли при вертикальной нагрузке, очень близкой к разрушающей. На рисунке 5 показаны формы отказов для всех столбцов группы №2.

Окончательные виды отказов для всех столбцов группы №2.

Для всех колонн, изогнутых в режиме двойной кривизны, отказы были аналогичны случаю режимов одинарной кривизны с неравными концевыми эксцентриситетами, когда все колонны вышли из строя вблизи концевой опоры более высокого концевого эксцентриситета в режиме отказа изгиба.На рисунках 6 и 7 показаны формы разрушения для всех колонн групп № 3 и № 4. Можно отметить, что колонна, изогнутая в режиме двойной кривизны, выдержала более высокую нагрузку, чем опорная колонна, изогнутая в режиме одинарной кривизны. Например, колонны D-1-3, D-1-5 и D-3-5 выдерживали предельные нагрузки 480, 300 и 379 кН соответственно, а колонны S-1-3, S-1-5 и С-3-5 выдерживали предельные нагрузки 395, 245 и 220 кН соответственно. Это может быть связано с тем, что участок максимальной боковой деформации из-за осевого сжатия находится около точки средней высоты, в то время как это место оказывает минимальное влияние изгибающего момента для колонны, изогнутой в режиме двойной кривизны.С другой стороны, для колонны, изогнутой в режиме одиночной кривизны, это место, секция средней высоты, имеет значительный изгибающий момент, который увеличивает основной момент на колонне, приводящий к более низкой устойчивой нагрузке.

Виды окончательного отказа для всех колонн группы №3.

Виды окончательного отказа для всех колонн группы №4.

Деформированные формы

Измеренные деформированные формы вокруг малой оси для всех колонн, близких к разрушению, показаны на рис.8. На рисунках 8а, б показаны деформированные формы колонн, изогнутых в режимах одиночной кривизны. Можно отметить, что несмотря на то, что колонна C-0-0 рассматривалась как короткая колонна, она показала небольшую боковую деформацию примерно 0,03 b . Это значение находится в пределах, установленных Кодексом норм Египта, ECP 203-2007. Этот предел указывает, что верхний предел для короткого столбца, чтобы пренебречь эффектом гибкости, составляет 0,05 b . Увеличение равных концевых эксцентриситетов до 10 мм (S-1-1) привело к увеличению измеренной боковой деформации примерно на 0.05 b по сравнению с осевой колонной (C-0-0). Увеличение концевого эксцентриситета до 30 мм (S-3-3) привело к увеличению боковой деформации примерно на 0,06 b . Дальнейшее увеличение эксцентриситета до 50 мм (S-5-5) привело к увеличению боковой деформации примерно на 0,12 b . Измеренные поперечные деформации всех колонн, имеющих равные концевые эксцентриситеты и изогнутых в режиме одиночной кривизны, были приблизительно симметричны относительно средней точки, как показано на рис.8а. Что касается случая неравных концевых эксцентриситетов, максимальное значение для измеренной боковой деформации было смещением к концу, имеющему больший концевой эксцентриситет, как показано на фиг. 8b. Для случая колонн, изогнутых в режиме одиночной кривизны, верхняя граница была представлена ​​колонкой S-5-5, а нижняя граница — осевой нагруженной колонкой C-0-0.

Деформированные формы всех испытанных колонн.

Для колонн, изогнутых в режиме двойной кривизны, можно отметить, что колонны имели несимметричную деформированную форму по сравнению с исходной центральной линией колонны.Однако, если рассматривать окончательную деформированную форму из-за осевой нагрузки, как показано в колонке C-0-0, окончательные деформированные формы показали симметричную конфигурацию относительно деформированной формы колонны C-0-0 для случая равных концевых эксцентриситетов. как показано на рис. 8c. Что касается неравных концевых эксцентриситетов, максимальные боковые деформации были смещены к концу, имеющему больший концевой эксцентриситет, как показано на рис. 8d.

На рис. 9а показаны отношения между вертикальной нагрузкой и развитым боковым прогибом в средней части для всех колонн группы №1. Можно отметить, что увеличение коэффициента эксцентриситета концов привело к снижению предельной грузоподъемности и увеличению соответствующего бокового отклонения. Колонна S-5-5 показала наибольшее снижение предельной грузоподъемности, а также наибольшее поперечное отклонение среди всех колонн, подвергшихся различным комбинациям концевого эксцентриситета и изогнутых в режимах одинарной или двойной кривизны, как показано на фиг. 9б, в.

Зависимость вертикальной нагрузки от бокового отклонения для всех испытанных колонн.

Для колонн с неравными комбинациями эксцентриситета концов, изогнутых в режимах одинарной кривизны, и колонн, изогнутых в режимах двойной кривизны, максимальные боковые прогибы были замечены в верхней половине колонн, как показано на рис. 8. Таким образом, боковые изгибы для эти столбцы были представлены на расстоянии 0,67 от высоты столбца, как показано на рис. 9b и 9c. Можно заметить, что колонны, изогнутые в режимах двойной кривизны, показали более высокую предельную нагрузку и меньшие боковые дефекты, чем колонны, изогнутые в режимах одинарной кривизны и имеющие те же комбинации концевых эксцентриситетов.

Максимальная вместимость

В таблице 2 приведены предельные длительные нагрузки для всех колонн. Можно отметить, что наибольшая предельная пропускная способность продемонстрирована концентрически загруженной колонной C-0-0, в то время как наименьшая предельная пропускная способность была достигнута колонной S-5-5, имеющей режим одинарной кривизны и равными концевыми эксцентриситетами 0,5 b , так как ожидал. Колонна S-5-5 выдерживала только 25% соответствующей мощности концентрически загруженной колонны C-0-0. Это означает, что с дальнейшим эксцентриситетом конца колонна значительно снизит свою нормальную пропускную способность.{{- 2..9 \ left ({\ frac {e} {b}} \ right)}} $$

(4)

где P _u — максимальная вместимость, P _o — это номинальная пропускная способность поперечного сечения колонны, которая в данном исследовании рассматривается как предельная пропускная способность концентрически нагруженной колонны C-0-0, e / b. — это соотношение между равным концевым эксцентриситетом и стороной колонны.Однако это выражение было получено для колонн, имеющих одинаковые концевые эксцентриситеты, т. Е. Максимальный момент возникает в средней точке колонны. Для колонны, подверженной неравным конечным моментам и изогнутой в режиме одинарной или двойной кривизны, максимальный момент может возникнуть на конце колонны или где-то внутри колонны. Для таких случаев может быть реализована концепция эквивалентного момента.

Для колонны, подверженной воздействию концевых моментов M ₁ и M ₂ , где M ₂ больше M ₁ , величина эквивалентного момента, M _экв , такова, что максимальный момент, создаваемый им, будет равен моменту, создаваемому фактическими конечными моментами M ₁ и M ₂ , как показано на рис.10. Остин (Чен и Луи, 1987) предложил общее выражение для эквивалентного момента, которое дает такой же эффект на средней высоте колонны, как дается формулой. (5).

$$ M_ {eq} = 0,6M_ {2} — 0,4M_ {1} \ ge 0,4M_ {2} $$

(5)

где M ₁ имеет отрицательное значение для столбца, изогнутого в режиме одиночной кривизны. Поскольку эквивалентный концевой эксцентриситет может быть получен путем деления эквивалентного момента на действующую нормальную силу на колонну, эквивалентный концевой эксцентриситет e _экв , можно получить из уравнения.(6).

$$ e_ {eq} = 0,6e_ {2} — 0,4e_ {1} \ ge 0,4e_ {2} $$

(6)

где e ₁ и e ₂ — соответствующие концевые эксцентриситеты для моментов M ₁ и M ₂ соответственно.

Схематическое изображение понятия эквивалентного момента.

В таблице 3 перечислены нормализованные емкости, основанные как на экспериментальных данных, так и на данных, полученных из предложенного выражения. Можно отметить, что коэффициент вариации составил 0,0941. Кроме того, максимальное отклонение составляет от -10% до +21%, хотя в большинстве случаев были зарегистрированы небольшие отклонения. Это указывает на то, что предложенное выражение может хорошо предсказать предельные возможности эксцентрично нагруженных колонн, изогнутых в режимах одинарной или двойной кривизны.{{- 2.4 \ left ({\ frac {e} {t}} \ right)}} $$

(7)

На рисунке 11 показано сравнение обоих выражений. Можно сделать вывод, что предложенное выражение, основанное на результатах экспериментальных испытаний, показало более консервативные результаты в пределах примерно 10% по сравнению с представленным Afefy (2012).

Взаимосвязь между нормализованной осевой нагрузкой и отношением конечного эксцентриситета к стороне колонны.

Развитая нормальная деформация продольных стержней на средней высоте профиля

Несмотря на то, что максимальное напряженное сечение не было одинаковым для всех испытанных колонн в зависимости от комбинаций концевых эксцентриситетов, развитые нормальные деформации на продольных стержнях были измерены в середине -высота раздела. В зависимости от используемого типа стали предел текучести продольных стержней составляет 2069 микродеформаций. Поскольку колонна C-0-0 была короткой в ​​обоих направлениях, т.е.е. эффект гибкости минимален, развиваемые деформации по всей высоте арматурных стержней должны достигать предела текучести при разрыве. Это произошло, как и ожидалось, когда измеренная деформация сжатия вблизи разрушения составила 2247 микродеформаций для колонны C-0-0.

Применение концевых эксцентриситетов на концах колонн изменило распределение деформации по поперечному сечению колонны в точке средней высоты, где растягивающая деформация может развиваться на основе значения концевого эксцентриситета, а также режима кривизны.Для колонн, изогнутых в режимах одинарной кривизны, растягивающая деформация может возникнуть в средней части высоты, так как это сечение является максимальным напряженным сечением для случая равных концевых эксцентриситетов. В то время как для неравных концевых эксцентриситетов максимальное напряженное сечение может быть смещено на основе комбинаций концевых эксцентриситетов. С другой стороны, для колонн, изогнутых в режимах двойной кривизны, секция средней высоты может развивать наименьшую деформацию для случая равных концевых эксцентриситетов и более высоких значений, но не максимальные для случая неравных концевых эксцентриситетов.

Для группы № 1 только в колонне S-1-1 развивалась деформация сжатия по всему сечению с максимальным значением, превышающим деформацию текучести (2326 микродеформаций). Это может быть связано с небольшими концевыми эксцентриситетами, в результате которых поперечное сечение колонны подвергалось неравномерному сжимающему напряжению. Увеличение торцевого эксцентриситета до 30 мм привело к увеличению действующего изгибающего момента. Следовательно, возникло растягивающее напряжение, и измеренная деформация растяжения превысила предел текучести (3453 микродеформация).Увеличение концевого эксцентриситета до 50 мм показало то же поведение, что и в колонне S-3-3, но измеренная деформация растяжения была ниже, чем у колонны S-3-3, несмотря на то, что действующий момент был больше. Это можно объяснить более низкой устойчивой нагрузкой на колонну S-5-5 по сравнению с колонной S-3-3. Можно отметить, что увеличение концевых эксцентриситетов привело к уменьшению проявленных деформаций сжатия. Это происходит из-за уменьшения действия нормальной силы по сравнению с повышенным влиянием изгибающего момента из-за увеличения концевого эксцентриситета.

Для колонн с неодинаковыми концевыми эксцентриситетами группы № 2 ни одна из них не достигла точки текучести продольных стальных стержней ни на стороне растяжения, ни на стороне сжатия. Это связано с тем, что участок с максимальным напряжением был смещен от места измерения. Во всех случаях секции с максимальным напряжением были расположены в верхней четверти испытуемой колонны, как показано на Рис. 4. Как показано в Таблице 2, только колонны с концевым эксцентриситетом 50 мм создавали растягивающую деформацию на продольных стержнях посередине. точка высоты.

Что касается изгиба колонн в режимах двойной кривизны как группы № 3 и 4, то ни у одной из них не возникала деформация растяжения в продольных стержнях на средней высоте сечения. Это можно объяснить минимальным влиянием развиваемого изгибающего момента на этих участках, где участки с максимальным напряжением находились вблизи опор, как показано на рис. 5 и 6. Как показано в таблице 2, можно отметить, что увеличение концевых эксцентриситетов привело к уменьшению развиваемой сжимающей деформации на продольных стержнях в средней части секции из-за увеличения эффекта изгибающего момента.

Эквивалентная колонка

Связь между эквивалентной колонкой с штифтовым концом, H ^* , а конечный эксцентриситет приведен в формуле. (1). Предполагая сбалансированный отказ колонны, кривизна в средней части эквивалентной колонны ϕ _м , может быть представлена ​​формулой. (8).

$$ \ phi_ {m} = \ frac {{\ varepsilon_ {cu} + \ varepsilon_ {y}}} {b — c} $$

(8)

где ɛ _у.е. — деформация раздавливания бетона = 0.{2}}} $$

(9)

Зная значение конечного эксцентриситета, а также режим кривизны, можно получить эквивалентный столбец.

Реализация концепции эквивалентной колонны при изгибе колонны в режиме единой кривизны

Рассмотрим колонну S-3-5 в качестве примера для колонны, изогнутой в режиме единственной кривизны, эквивалентная осевая нагрузка на конце штифта определяется ниже, см рис. 12а.

Изображение эквивалентной осевой нагруженной колонны.{* 2} = 52.1 \, {\ text {mm}} $$

Реализация концепции эквивалентной колонны на изгибе колонны в режиме двойной кривизны

Рассмотрим колонну D-3-5 в качестве примера для колонны, изогнутой в режиме двойной кривизны, эквивалентная осевая нагрузка на конце стержня определяется следующим образом, см. Рис. 12б.

$$ e_2 = 50 \; {\ text {mm}}, \, e_1 = 30 \; {\ text {mm}} $$

$$ e_ {o} = \ frac {{\ varepsilon_ {cu} + \ varepsilon_ {y}}} {b — c} \ times \ frac {{H ^ {* 2}}} {{\ pi ^ { 2}}} = 0.{*}}}} \ right) = 50 \ to (2) $$

$$ x_ {1} + x_ {2} = 1200 \ to (3) $$

Предполагая, что максимальный момент возникает в торцевой колонне, имеющей торцевой эксцентриситет 50 мм, и решая три уравнения методом проб и ошибок, получаем H ^* = 1702 мм, x ₁ = 0,349 м, x ₂ = 0,851 м.

Можно отметить, что эквивалентный столбец для случая режима двойной кривизны ниже, чем для режима одинарной кривизны.Следовательно, эффект гибкости режима одиночной кривизны выше ( H * / b = 30,28), что привело к значительному снижению предельной емкости, что подтверждается экспериментальным результатом такой колонны (S-3-5 ), где его предельная емкость составляла около 33% от осевой емкости C-0-0. С другой стороны, колонна, изогнутая в режиме двойной кривизны, имеет коэффициент гибкости 17,02, что приводит к умеренному влиянию на предельную грузоподъемность. Этот контакт был подтвержден экспериментальным результатом, когда колонка D-3-5 показала около 56% предельной емкости осевой нагруженной колонки C-0-0.

Взаимосвязь между коэффициентом эксцентриситета концов и эквивалентной длиной столбца

Та же процедура, что и в пункте 3.5.1, была реализована с учетом различных комбинаций эксцентриситета концов, и были получены соответствующие эквивалентные столбцы. Следовательно, соотношение между нормализованной эквивалентной длиной колонны и коэффициентом эксцентриситета на концах было получено, как показано на рис. 13 и дается формулой. (10).

Взаимосвязь между коэффициентом эксцентриситета на конце и эквивалентной длиной колонны.{2} $$

(10)

Как следствие, зная любые комбинации эксцентриситета на концах и исходную высоту колонны для колонны, изогнутой в режиме одиночной кривизны, эквивалентная колонна со штыревым концом, подверженная осевой нагрузке, может быть получена с помощью уравнения (10). Таким образом, можно упростить процедуру проектирования.

В случае колонн, изогнутых в режиме двойной кривизны, обобщение концепции эквивалентной колонны может привести к неточной ситуации, и каждый случай следует рассматривать индивидуально.Например, для колонки e ₁ = 5 мм и e ₂ = 20 мм, эквивалентный столбец будет в 1,58 раза больше исходной длины столбца. С другой стороны, для колонки с e ₁ = 30 мм и e ₂ = 50 мм, эквивалентный столбец будет в 1,42 раза больше длины исходного столбца. Следовательно, необходимо учитывать значение эксцентриситета верхнего конца и соотношение между эксцентриситетом верхнего конца и эксцентриситетом нижнего конца.

Упрощенная процедура проектирования

Измеренная боковая деформация показала, что несмотря на то, что колонна считалась короткой, она проявляла поперечную деформацию. Эта боковая деформация приводит к снижению осевой нагрузки колонны из-за возникающего изгибающего момента. Кроме того, результирующая боковая деформация прямо пропорциональна высоте колонны, даже если колонна все еще короткая, где этой поперечной деформацией пренебрегают. Чтобы учесть такой дополнительный момент, а также действующие основные моменты на концах, колонна уменьшена до эквивалентной тонкой колонны с штифтовым концом.Следовательно, дополнительный момент может быть рассчитан, а поперечное сечение колонны может быть пропорционально пропорционально с использованием любых доступных расчетных диаграмм, как поясняется ниже.

Рассмотрим любую короткую колонну, подверженную любым комбинациям эксцентриситета на концах, колонна может иметь следующую конструкцию:

1. 1.

   Рассчитайте эквивалентный конечный эксцентриситет по формуле. (6)

2. 2.

   Рассчитайте эквивалентный столбец с штыревым концом, уравнение. (10)

3. 3.

   Проверьте верхний предел гибкости, сравнив действующую осевую нагрузку и критическую нагрузку при выпучивании, P _{критическое} , как рассчитано по формуле.{* 2}}} $$

   (11)

   , где EI — жесткость на изгиб, которую можно рассчитать согласно соответствующему стандарту проектирования.

4. 4.

   Если действующая нагрузка превышает критическую нагрузку при продольном изгибе, то колонна небезопасна, и конкретные размеры поперечного сечения должны быть увеличены.

5. 5.

   Если действующая нагрузка меньше критической нагрузки продольного изгиба, рассчитайте поперечную деформацию в середине пролета. e _o из уравнения. (9).

6. 6.

   Рассчитайте дополнительный момент как произведение действующей нагрузки и поперечной деформации в середине пролета.

7. 7.

   Используйте любые готовые схемы расчета для получения стальной арматуры.

Выполнение предложенной процедуры

Рассматривается колонна с неподвижным концом с подкосами, подверженная осевой предельной нагрузке 1600 кН, а действующие концевые моменты вокруг малой оси составляют 133 кН-м и 95 кН-м.Высота колонны 5 м, сечение 300 на 500 мм. Предполагая, что жесткость на изгиб поперечного сечения колонны, рассчитанная по ACI 318-14, составляет 1,04 × 10 ¹³ Н / мм ² . Расчетный момент будет рассчитан как по стандарту ACI, так и по предлагаемой ниже процедуре.

Предлагаемая процедура

• \ (e_ {2} = \ frac {{M_ {2}}} {{P_ {u}}} = \ frac {133} {1600} = 0.083 {\ text {m}}, \, e_ {1} = \ frac {{M_ {1}}} {{P_ {u}}} = \ frac {95} {1600} = 0,059 {\ text {m }} \)

• Используя уравнение. (6) эквивалентный эксцентриситет, e _экв , равно 0,0737 м, \ (\ frac {{\ varvec {e} _ {{\ varvec {eq}}}}} {\ varvec {b}} = \ frac {0,0737} {0,3} = 0,245 \)

• Используя уравнение.{2}}} = 98,4 \, {\ text {mm}}> e_ {2} \)

• \ (M_ {design} = P_ {u} * e_ {o} = 1600 * 98,4 / 1000 = 157,4 \, {\ hbox {kN-m}}> M_ {2} \)

ACI-318-14 Код

• \ (M_ {c} = \ frac {{C_ {m} * M_ {2}}} {{1 — \ frac {{P_ {f}}}} {{\ emptyset_ {m} P_ {c}}}}) } \ ge M_ {2} \)

• \ (\ emptyset_ {m} = 0.{2}}} \)

• Рассмотрим kl = 0,7, поскольку столбец имеет фиксированные края на обоих концах, \ (P_ {critical} = 8411,4 \, {\ rm kN}> P_ {u} \ to OK \)

• \ (C_ {m} = 0,6 + 0,4 \ frac {{M_ {1}}} {{M_ {2}}} = 0,886 \)

• \ (M_ {c} = \ frac {{C_ {m} * M_ {2}}} {{1 — \ frac {{P_ {f}}}} {{\ emptyset_ {m} P_ {c}}}}) } = \ frac {0.886 * 133} {{1 — \ frac {1600} {0,75 * 8411.4}}} = 157,8 \, {\ hbox {кН-м}}> M_ {2} \)

Можно отметить, что оба метода дают примерно одинаковое значение расчетного момента; 157,4 и 157,8 кН-м. Это означает, что предложенная упрощенная процедура проектирования, основанная на концепции эквивалентной колонны, дает сопоставимый результат с результатами ACI 318-14.

Джонатан Охшорн — Калькуляторы конструктивных элементов

Джонатан Очшорн

© 2009 Джонатан Очшорн.

Направления: Сначала выберите метод A, B или C в верхней части калькулятора: метод «A» анализирует прямоугольные (связанные) или круглые (спиральные) железобетонные колонны, то есть рассчитывает вместимость или безопасность расчетная (факторная) нагрузка — заданные размеры, количество и размер арматуры, прочность бетона и предел текучести стали; метод «B» рассчитывает размер и количество арматуры с учетом габаритов брутто и расчетной (факторной) нагрузки; а метод «C» рассчитывает приблизительную общую площадь с учетом расчетной (факторной) нагрузки и соотношения стали.Площадь, определенная в методе «C», затем может быть вставлена ​​в метод «B» для расчета количества и размера арматурных стержней. Этот калькулятор основан на методе расчета прочности ACI 318-08. Коэффициент армирования (площадь стали / общая площадь колонны) должен составлять от 1% до 8%; Анализ колонки (метод «A») также проверяет посадку стержня на основе предположений о размере заполнителя и диаметре стяжки или спирали и при условии покрытия 1–1 / 2 дюйма.

Все методы предполагают, что колонны нагружены по оси , а не являются достаточно тонкими для продольного изгиба, чтобы снизить допустимую осевую нагрузку.

Нажать кнопку «обновить» .

Более подробные пояснения и примеры можно найти в моем тексте.

Заявление об ограничении ответственности: Этот калькулятор не предназначен для использования для проектирования реальных конструкций, а только для схематического (предварительного) понимания принципов проектирования конструкций. Для проектирования реальной конструкции следует проконсультироваться с компетентным специалистом.

Впервые опубликовано 19 августа 2009 г. | Последнее обновление: 16 декабря 2013 г. [удалено 3 столбца в качестве выбора для анализа столбцов]

КАК РАССЧИТАТЬ РАЗМЕР КОЛОННЫ RCC — ГЛАЗ НА СТРУКТУРАХ ™

Расчет размера колонны RCC зависит от нагрузок на колонну. Для расчета размера столбца вам необходимо знать следующее:

• Фактор нагрузки на колонну
• Марка стали,
• Марка бетона. После чего вы можете ввести значения параметров в формулу факторизованной нагрузки.Эта формула используется для расчета размера квадратного, прямоугольного и круглого столбца. Минимальный размер колонны должен быть не менее 230 мм х 230 мм.

Кроме того, с помощью этой формулы вы также можете рассчитать несущую способность колонны и площадь стали на колонне, что дополнительно поможет вам в при вычислении доли стали в железобетонной колонне . Если вы не читали нашу публикацию о том, как рассчитать размер пучка RCC, просмотрите ее быстро, так как это поможет быстрее понять этот пост.

ЧТО ТАКОЕ КОЛОНКА?

Это вертикальный элемент или столб конструкции, который передает нагрузки от плиты и балки на основание конструкции для надлежащего распределения или уравновешивания нагрузок посредством сжатия под весом конструкции. Они отличаются от других типов конструкции колонны . Например, небольшая опора , деревянная или металлическая, обычно называется стойкой, а опора с прямоугольным или другим некруглым сечением обычно называется опорой.

Размер столбца:

Размеры столбцов для разных историй —

ПРИМЕЧАНИЕ. Это стандартные размеры колонны RCC , но они будут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от нагрузки.

Мы можем рассчитать размер колонны в соответствии с нагрузкой на колонну:

Эта формула используется для расчетов конструкции колонны , с помощью этой формулы мы узнаем размер колонны, и Вы также можете рассчитать несущую способность колонны, чтобы ввести значение размера колонны.

Согласно IS 456: 2000 пункт 39.3, страница 71

P _u = 0,4 f _ck A _c + 0,67 f _y A _sc

Допустим, процент стали = 1%

A _c = A _{g —} A _sc

A _sc = 0.01 A _г

Тогда A _c = A _г — 0,01 A _г

A _c = 0,99 A _г

Где,

P _u = факторная нагрузка на колонну (Pu = 1,5 x P)

A _c = площадь бетона

A _sc = площадь стали

F _y = предел текучести стали

F _ck = прочность бетона на сжатие

A _{г =} площадь сечения (размер колонны)

Есть несколько примеров расчета конструкции колонны RCC.2

Существует несколько примеров конструкции колонны , упомянутых в шагах ниже, которые могут помочь вам проверить сжатие, определить, является ли колонна короткой или длинной, а также проверить эксцентриситет. Для этого вам понадобятся некоторые коды дизайна, например IS 456: 2000 и SP 16 для диаграммы дизайна столбцов .

После того, как вы определите размер колонны, марку стали и марку бетона, вы можете использовать множество различных программ для проектирования конструкций, доступных на рынке, которые могут помочь вам в проектировании здания, например STAAD Pro, ETABS, TEKLA Structural Designer и другие. для строительного дизайна.

Проверка на сжатие и изгиб :

Степень сжатия:

σ _{допустимое} = P / A

Где,

σ допустимое = допустимое напряжение на колонне

P = нагрузка на колонну

A = площадь поперечного сечения колонны

Если σ _{допустимый} > σ _{применяется} , то столбец будет БЕЗОПАСНЫМ

Здесь применяемый σ = приложенный предел текучести стали, такой как Fe-250, Fe — 415, Fe — 500

Пример-

Здесь,

P = Pu / 1.5

P = 1420 / 1,5

P = 946,67 кН

как известно, σ = P / A

σ _{допустимое} = 8,4 Н / мм2

здесь,

σ _{применяется} или f _y = 415 Н / мм2

Итак,

σ _{применяется} > σ _{допускается} , SAFE

Изгиб:

Где,

E = модуль молодости бетона или стали

Для стали (E = 2 x 10 ⁵ Н / мм ² )

I = момент инерции

Момент инерции прямоугольной формы

Если P _er > P, то колонна будет защищена от коробления

Пример —

Принимаем марку бетона М- 25

Так, f _ck = 25 Н / мм ²

E = 5000 (25) ^1/2

E = 25000 Н / мм ²

Для прямоугольной колонны

I = ш.д. ³ /12

I = 230 x 490 ³ /12

I = 2254.93 x 10 ⁶ мм ⁴

Следовательно,

P _er = 92691657.86N

P _er = 92691,65 кН

Здесь P = 946,67 КН

Итак,

P _er > P, БЕЗОПАСНЫЙ

IF P _er

Затем изменим размер столбца и повторим все шаги.

Значение K для продольного изгиба колонны :