Paras vastaus
” Miksi spiraalipylväs tukee enemmän kuormia kuin sidottu pylväs? ”
“ Spiraalivahvikkeella vahvistetut betonipylväät kestävät enemmän kuormituksia kuin sidotut sarakkeet . Tämä ilmiö johtuu siitä, että kun kuorman epäkeskisyydet ovat pieniä, spiraalivahvisteiset pylväät osoittavat suurempaa sitkeyttä ja suurempaa sitkeyttä kuin siteet.
Siksi maa- ja vesirakentamisen ammattilaisten odotetaan käyttävän spiraalivahvistusta sidosten sijasta aina kun mahdollista vahvistetuissa Betoni-sarakkeissa. ”
” Mikä on sarake? 19 saraketyyppiä ”
” sarakkeet ovat rakennusten tärkein rakenteellinen elementti. Tässä artikkelissa käsitellään sarakkeiden määritelmää. Tässä on myös lyhyt kuvaus kaikista -saraketyypeistä .
Mikä on Pylväs?
Pylväät määritellään pystysuoriksi kantaviksi elimiksi, jotka tukevat pääasiassa aksiaalisia puristuskuormia. Tätä rakenneosaa käytetään siirtämään rakenteen kuormitus perustukseen. Teräsbetonirakennuksissa palkit, lattiat ja pylväät valetaan monoliittisesti. Pylvään taivutus voi aiheuttaa vetovoimia poikkileikkauksen osan yli. Pylväitä kutsutaan silti puristusjäseniksi, koska puristusvoimat hallitsevat heidän käyttäytymistään.
Betonipylväät voidaan jakaa karkeasti kolmeen luokkaan – Jalustat , Lyhyet, vahvistetut sarakkeet ja Pitkät vahvistetut sarakkeet . Sitä paitsi sarakkeet voidaan nykyään luokitella eri luokkiin eri perustein.
Saraketyypit
Sarakkeet voivat olla erityyppisiä kuormituksen, pituuden, pylvässidosten, kehyksen tuen jne. perusteella. Rakentamisessa käytettävät pylvästyypit ovat seuraavat:
- Perustuu kuormitukseen Aksiaalisesti ladatut sarakkeet Eccentrisesti ladatut sarakkeet: yksiaksiaaliset Eksentrisesti ladatut sarakkeet: kaksiakseliset
- Perustuu sarakkeiden siteisiin Sidotut sarakkeet Spiraalipylväät
- Perustuvat hoikkuusasteeseen Lyhyt puristuslohko tai jalusta Lyhyet, vahvistetut sarakkeet Pitkät raudoitetut sarakkeet
- Perustuu poikkileikkauksen muotoon Geo-matriisin muotoinen – suorakulmainen, pyöreä, kahdeksankulmainen, neliö jne. L-muotoinen T-muotoinen V-muotoinen
- Perustuu rakennusmateriaaleihin teräsbetonipylväs Yhdistetty sarake Teräs-, puu- ja tiilipylväs
- Perustuu kehyksen jäykistykseen Jäykistetty sarake Vetämätön sarake
- Muut TYYPIT Esijännitetty betonipylväs Kreikan ja Rooman pylväs
Kaikkia tämän tyyppisiä sarakkeita käsitellään alla.
Sarakkeen luokittelu kuormituksen perusteella
Aksiaalisesti ladattu sarake
Jos puristavat pystysuuntaiset kuormitukset vaikuttavat pylvään keskiöakselia pitkin, sitä kutsutaan aksiaalisesti kuormitetuksi pylvääksi. Tämäntyyppistä saraketta ilman taivutusta ei löydy käytännössä niin paljon.
Eksentrisesti ladattu sarake: yksiaksiaalinen
Kun kuormat vaikuttavat etäisyydellä e pylvään poikkileikkauksen keskipisteestä, pylvästä kutsutaan epäkeskisesti kuormitetuksi pylvääksi. Yksiaksiaalisessa eksentrisesti ladatussa sarakkeessa tämä etäisyys ’e’ voi olla x- tai y-akselia pitkin. Nämä epäkeskiset kuormat aiheuttavat momentteja x- tai y-akselilla.
Eksentrisesti ladattu sarake: kaksiakseliinen
Tämän tyyppisessä sarakkeessa kuormat kohdistuvat mihin tahansa poikkileikkauspisteeseen, mutta eivät akseleihin. Kuormitukset aiheuttavat momentteja sekä x- että y-akselista samanaikaisesti.
Aksiaalisesti ladattu sarake, yksiaksiaalinen epäkeskopylväs, kaksiaksiaalinen eksentrinen sarake.
Sarakkeen luokittelu sarakkeiden siteiden perusteella
Tied Sarake
Sidotussa sarakkeessa pituussuuntaiset tangot on sidottu yhteen pienempien tankojen kanssa. Nämä pienemmät tangot on sijoitettu tasaisin välein pylvääseen asti. Terässidokset sarakkeessa rajoittavat pituussuuntaiset pääkiskot. Yli 95 prosenttia kaikista ei-seismisillä alueilla sijaitsevien rakennusten sarakkeista on sidottuja sarakkeita.
Kierresarake
Kierre pylväät sisältävät spiraaleja pitämään tärkeintä pitkittäisvahvistusta. Spiraali on jousityyppinen vahvike. Tangot sijoitetaan ympyrään ja siteet korvataan spiraaleilla. Spiraalipylväitä käytetään, kun vaaditaan suurta lujuutta ja / tai suurta sitkeyttä. Koska spiraali toimii vastustamaan pylvästangojen sivuttaislaajenemista suurilla aksiaalikuormilla. Tangot sijoitetaan ympyrään ja siteet korvataan spiraaleilla. Kierresarakkeita käytetään laajemmin seismisillä alueilla.
Sarakkeen luokittelu hoikkuuteen
Lyhyt puristuslohko tai jalustat
Jalusta on puristusosa, jonka korkeus on alle kolme kertaa pienempi sivumitta. Jalustoja ei tarvitse vahvistaa, ja ne voidaan suunnitella tavallisella betonilla.
Lyhyt vahvistettu pylväs
Ohuuden suhde ( efektiivisen pituuden suhde pienimpään sivumittaan) on alle 12 lyhyessä vahvistetussa pylväässä. Lyhyet pylväät epäonnistuvat teräspalkkien murskaamisen tai saannon takia. Lyhyen pylvään tukemat kuormat riippuvat poikkileikkauksen mitasta ja materiaalien lujuudesta. Lyhyet sarakkeet osoittavat vähän joustavuutta.
Pitkä vahvistettu sarake
Ohuuden suhde ylittää 12 pitkissä sarakkeissa. Tämäntyyppinen sarake tunnetaan myös kapeana sarakkeena. Kun hoikkuus kasvaa, taipumisen muodonmuutos kasvaa. Pitkä sarake epäonnistuu vääntymisen vuoksi, joka vähentää kantokykyä.
Pylvään luokitus poikkileikkauksen muodon perusteella
Geo-matriisin muotoinen
Sarakeosat voivat olla suorakulmaisia, pyöreitä, neliönmuotoisia, kahdeksankulmaisia ja kuusikulmioita vaatimusten mukaisesti. Yleensä sidotut sarakkeet voivat olla neliön ja suorakaiteen muotoisia, kun taas spiraalipylväät ovat pyöreitä. Pyöreitä pylväitä käytetään, kun tarvitaan suurempaa korkeutta, kuten paaluissa, siltojen pylväissä. Pyöreät sarakkeet tarjoavat sileän ja esteettisen viimeistelyn. Toisaalta suorakaiteen muotoisia pylväitä löytyy asuin- ja virastorakennuksista. Ne on helppo ja edullisempi heittää.
L-muotoinen
Tämäntyyppinen sarake on epäsuosittu. L-muotoista pylvästä voidaan käyttää kulmasarakkeena kehystetyssä rakenteessa. Tämä pylvään muotoilu voi olla hyvä korvaus sekä aksiaalisen puristuksen että kulmien kaksiakselisen taipumisen vastustamiseen.
V-muotoinen
Puolisuunnikkaan rakenteessa voidaan käyttää tämän tyyppisiä sarakkeita. V-muotoiset sarakkeet tarvitsevat enemmän materiaaleja verrattain.
T-muotoiset
T-muotoisia sarakkeita voidaan käyttää siltapylväät suunnitteluvaatimusten mukaan.
Pylvään luokitus rakennusmateriaalien perusteella
Raudoitetut betonipylväät
Raudoitetut betonipylväät ovat eniten käytettyjä kehysrakenteen pylväitä. Tämän tyyppinen pylväs koostuu betonista matriisina. Teräsrunko on upotettu betoniin. Betoni kantaa puristuskuormaa ja raudoitus kestää vetolujuutta. Vahvistusmateriaalit voivat olla terästä, polymeerejä tai vaihtoehtoisia komposiittimateriaaleja. Vahvan, sitkeän ja kestävän rakenteen saavuttamiseksi raudoituksella on oltava joitain ominaisuuksia, kuten lämpöyhteensopivuus, suuri vetolujuuden kestävyys, hyvä sidos betoniin, korroosiota estävä jne.
Komposiittipylväs
Komposiittipylväät rakennetaan käyttämällä erilaisia teräs- ja betonikombinaatioita. Betonin ja teräsrakenteisten elementtien vuorovaikutteinen ja yhtenäinen käyttäytyminen tekee komposiittipylväästä erittäin jäykän, sitkeämmän, kustannustehokkaamman ja siten rakenteellisesti tehokkaan osan rakennus- ja siltarakentamisessa. Tämäntyyppisillä pylväillä on myös suuri palo- ja korroosionkestävyys.
Teräs-, puu-, tiilipylväs
Teräspylväät ovat kokonaan terästä. Näitä pylväitä käytetään lentokoneiden valmistusvarastoissa, sisätiloissa sijaitsevilla telakoilla jne.
Puutavarapylväät on valmistettu puusta. Ne tarjoavat esteettisen ulkonäön luomalla tilan ja avoimuuden tunteen. Puupylväät on suunniteltu talonrakentajille, vastaanottoalueille ja kunnostustöille.
Tiiliseinät löytyvät muurausrakenteista.Ne voidaan vahvistaa betonilla lujuuden lisäämiseksi tai ne voivat olla vahvistamattomia. Tiilipylväät voivat olla poikkileikkaukseltaan pyöreitä, suorakulmioita, neliöitä tai elliptisiä.
Sarakkeen luokittelu kehyksen pirstoutumisen perusteella
Tuettu sarake
Sarakkeet voivat olla osa kehystä, joka on tuettu tai jäykistetty sivuttain. Sivuttainen vakaus koko rakenteeseen aikaansaadaan jäykistämällä. Jäykistys voidaan saavuttaa käyttämällä leikkauseiniä tai kiinnikkeitä rakennuksen rungossa. Kiinnitetyissä kehyksissä pylvään ylä- ja alapään suhteellinen poikittainen siirtyminen estetään. Jäykistetyt pylväät estävät painovoiman ja leikkauseinät estävät sivuttaiset ja tuulikuormat.
Kiinteät pylväät
Jousittamattomat pylväät kestävät sekä painovoima- että sivukuormitus. Tämän seurauksena sarakkeen kuormitettavuus pienenee.
Joitakin muita saraketyyppejä
Esijännitetyt betonipylväät
Esijännitettyjä pylväitä voidaan käyttää teräsbetonipylväiden jatkeena, kun taivutusmomentit johtuvat tuuli- ja maanrakennusvoimista, epäkeskokuormista tai kehystoimintoa käytetään sarakkeisiin. Esijännitys muuttaa halkeilevan osan halkeilemattomaksi ja vastustaa merkittävää taipumista. Tämän tyyppinen voi olla hyödyllinen, kun sarake on erittäin kapea sarake ja esisarakkeessa oleva sarake.
Kreikan ja roomalaisen sarake
Klassisen kreikkalaisen ja roomalaisen arkkitehtuurin rakennuksissa ja temppeleissä käytettiin neljää pylvästyyliä. Nämä neljä saraketyyppiä olivat dorilainen, ioninen, korinttilainen ja toscanalainen. Nämä sarakkeet näyttävät suorilta ja yhtenäisiltä etäisyydeltä. Mutta lähellä, he saattavat todella kallistua hieman tai taipua vasemmalle tai oikealle. ”
“ Betoni – Rakennustekniikka ”
Raudoitetun betonin edut ja haitat
Tyhjiöbetoni | Määritelmä, menettely ja edut
Mikä on betonin lamaantumistesti? vaiheittaiset ohjeet
Betonin lamaantumistestin edut ja rajoitukset
Mikä on betonin työstettävyys? Tyypit, mekanismi
Betonin toimivuuteen vaikuttavat tekijät
Betonin tiheys (yksikön paino) – irtotiheys
25 betonin eri käyttötarkoituksia
Ero tuhkakappaleen ja betonilohkon välillä
Mikä on esirasitettu Betoni? Kuinka se toimii?
Esipainetun betonin edut ja haitat
12 Betonielementin edut ja haitat
Mikä on betoni? Betonin koostumus ja tyypit
Rakennettavan betonin pääominaisuudet
Kovettumisen haitat lammas- ja polyeteenilevyllä ”
Vastaa
Palkki altistetaan ensisijaisesti taipumalle, jossa teräs kestää jännitystä ja betoni puristaa. Teräksen käyttäytyminen jännityksessä ja betonin puristuksessa on hyvin ymmärretty, joten pelkistyskerroin pidetään 0,9, mikä mahdollistaa turvallisen ja taloudellisen suunnittelun. Palkin leikkaus- (ja vääntö) suunnittelussa käytetään kuitenkin pienennyskerrointa 0,75, koska monimutkaisten sisäisten voimien vuoksi leikkausta ei ymmärretä tai mallinneta yhtä hyvin kuin taipumista.
Sarake on ensisijaisesti pakattu ja taivutettu, mikä johtaa monimutkaiseen toimintaan, jota edustaa vuorovaikutuskaavio. Tähän sisältyy taivutuksen, leikkauksen ja taipumisen kokonaisvaikutus. Koska tätä käyttäytymistä ei ymmärretä hyvin tai se on hyvin mallinnettu taivutuksena palkkiin, spiraalipylväälle määritetään pelkistyskerroin 0,75 ja sidotulle kolonnille 0,65, jotta voidaan ottaa huomioon tämä käyttäytymisen epävarmuus ja varmistaa suunnittelun turvallisuus.