Meilleure réponse
“ Pourquoi la colonne en spirale peut supporter plus de charges que la colonne liée? «
» Les colonnes en béton renforcées avec des armatures en spirale peuvent supporter plus de charges que les colonnes liées . Ce phénomène se produit parce que lorsque les excentricités de charge sont petites, les colonnes renforcées en spirale présentent une plus grande ténacité, une plus grande ductilité que les colonnes avec des traverses.
Par conséquent, il est attendu des professionnels du génie civil quils utilisent des armatures en spirale au lieu de traverses chaque fois que possible dans les colonnes renforcées en Béton . »
« Quest-ce que la colonne? 19 types de colonnes «
» Colonnes sont lélément structurel le plus important des bâtiments. Dans cet article, nous aborderons la définition des colonnes. En outre, une brève description de tous les types de colonnes est présentée ici.
Quest-ce que Colonne?
Les colonnes sont définies comme des éléments porteurs verticaux supportant principalement des charges de compression axiales. Cet élément structurel est utilisé pour transmettre la charge de la structure à la fondation. Dans les bâtiments en béton armé, les poutres, les planchers et les colonnes sont coulés de manière monolithique. Laction de flexion dans la colonne peut produire des forces de traction sur une partie de la section transversale. Pourtant, les colonnes sont appelées membres de compression parce que les forces de compression dominent leur comportement.
Les colonnes en béton peuvent être grossièrement divisées en trois catégories- Piédestaux , Colonnes renforcées courtes et Longues colonnes renforcées . De plus, de nos jours, les colonnes peuvent être classées dans différentes catégories sur une base différente.
Types de colonnes
Les colonnes peuvent être de nombreux types en fonction du chargement, de la longueur, des attaches de colonne, du contreventement du cadre, etc. Les types de colonnes utilisés dans la construction sont les suivants:
- Basé sur le chargement Colonnes à chargement axial Colonnes à chargement excentrique: Uniaxial Colonnes à chargement excentrique: Biaxial
- Basé sur les liens de colonne Colonnes liées Colonnes en spirale
- Basé sur le rapport délancement Blocs de compression courts ou socles Colonnes renforcées courtes Colonnes renforcées longues
- Basé sur la forme de la section transversale Forme géo-matricielle – Rectangulaire, Ronde, Octogonale, Carrée, etc. en forme de L en forme de T En forme de V
- Basé sur les matériaux de construction Poteau en béton armé Colonne composite Colonne en acier, bois, brique
- Basé sur le contreventement du cadre Colonne contreventée Colonne non contreventée
- Autres TYpes Colonne en béton précontraint Colonne grecque et romaine
Tous ces types de colonnes sont décrits ci-dessous.
Classification de la colonne en fonction du chargement
Colonne à chargement axial
Si les charges verticales compressives agissent le long de laxe centroïde de la colonne, on parle de colonne chargée axialement. On ne trouve pratiquement pas ce type de colonne sans pliage.
Colonne à charge excentrique: uniaxiale
Lorsque le les charges agissent à une distance e du centre de gravité de la section transversale du poteau, le poteau est appelé poteau chargé excentriquement. Dans une colonne chargée de manière excentrique uniaxiale, cette distance «e» peut être le long de l’axe des x ou des y. Ces charges excentriques provoquent des moments le long de laxe des x ou de laxe des y.
Colonne à charge excentrique: biaxiale
Dans ce type de poteau, les charges sont appliquées à nimporte quel point de la section mais pas dans les axes. Les charges provoquent des moments sur les axes x et y simultanément.
Colonne chargée axialement, colonne excentrique uniaxiale, excentrique biaxiale colonne.
Classification de la colonne en fonction des liens de colonne
Tied Colonne
Dans la colonne liée, les barres longitudinales sont liées entre elles par des barres plus petites. Ces barres plus petites sont espacées à intervalles uniformes le long de la colonne. Des traverses en acier en colonne confinent les barres longitudinales principales. Plus de 95\% de toutes les colonnes des bâtiments des régions non sismiques sont des colonnes liées.
Colonne en spirale
Spirale les colonnes contiennent des spirales pour maintenir larmature longitudinale principale. La spirale est un renfort de type ressort. Les barres principales sont placées dans un cercle et les liens sont remplacés par des spirales. Les colonnes en spirale sont utilisées lorsquune résistance élevée et / ou une ductilité élevée sont requises. Parce que la spirale agit pour résister à lexpansion latérale des barres de colonne sous des charges axiales élevées. Les barres principales sont placées dans un cercle et les liens sont remplacés par des spirales. Les colonnes en spirale sont utilisées plus largement dans les régions sismiques.
Classification de la colonne basée sur lélancement
Bloc de compression court ou piédestaux
Un piédestal est un élément de compression dont la hauteur est inférieure à trois fois sa moindre dimension latérale. Les socles nont pas besoin dêtre renforcés et peuvent être conçus avec du béton ordinaire.
Colonne courte renforcée
Le rapport délancement ( rapport de la longueur effective à la moindre dimension latérale) est inférieur à 12 dans la colonne courte renforcée. Les colonnes courtes échouent en raison de lécrasement ou de la déformation des barres dacier. Les charges quune colonne courte peut supporter dépendent de la dimension de la section transversale et de la résistance des matériaux. Les colonnes courtes montrent un peu de flexibilité.
Colonne longue renforcée
Le rapport délancement dépasse 12 dans les colonnes longues. Ce type de colonne est également appelé colonne élancée. À mesure que lélancement augmente, la déformation en flexion augmente. La colonne longue échoue en raison de leffet de flambement qui réduit la capacité de charge.
Classification du poteau en fonction de la forme de la section transversale
Géo-matriciel
Les sections de colonne peuvent être rectangulaires, rondes, carrées, octogonales, hexagonales selon les exigences. Les colonnes généralement liées peuvent être carrées et rectangulaires, tandis que les colonnes en spirale sont circulaires. Les colonnes circulaires sont utilisées lorsquune élévation plus élevée est nécessaire, comme dans les pieux, les piliers de ponts. Les colonnes circulaires offrent une finition lisse et esthétique. Dautre part, des colonnes rectangulaires se trouvent dans les bâtiments résidentiels et officiels. Ils sont faciles et moins coûteux à diffuser.
En forme de L
Ce type de colonne est impopulaire. La colonne en forme de L peut être utilisée comme colonne dangle dans une structure encadrée. Cette conception de la colonne peut être un bon remplacement pour résister à la fois à la compression axiale et à la flexion biaxiale des coins.
En forme de V
Dans la structure trapézoïdale, ce type de colonne peut être utilisé. Les colonnes en forme de V nécessitent plus de matériaux comparativement.
En forme de T
Les colonnes en forme de T peuvent être utilisées dans piliers de pont en fonction des exigences de conception.
Classification du poteau en fonction des matériaux de construction
Colonne en béton armé
Les colonnes en béton armé sont les colonnes les plus utilisées pour les structures à ossature. Ce type de poteau est composé de béton sous forme de matrice. Le cadre en acier est encastré dans le béton. Le béton supporte la charge de compression et larmature résiste à la charge de traction. Les matériaux de renforcement peuvent être constitués dacier, de polymères ou dautres matériaux composites. Pour une construction solide, ductile et durable, larmature doit avoir certaines propriétés telles que la compatibilité thermique, une résistance élevée aux contraintes de traction, une bonne adhérence au béton, anti-corrosif, etc.
Colonne composite
Les colonnes composites sont construites en utilisant diverses combinaisons dacier de construction et de béton. Le comportement interactif et intégral du béton et des éléments de structure en acier fait du poteau composite un élément très rigide, plus ductile, rentable et par conséquent un élément structurellement efficace dans la construction de bâtiments et de ponts. Ce type de colonne a également une grande résistance au feu et à la corrosion.
Colonne en acier, bois, brique
Colonnes en acier sont entièrement en acier. Ces colonnes sont utilisées dans les entrepôts de fabrication davions, les chantiers navals intérieurs, etc.
Les colonnes en bois sont en bois. Ils offrent une apparence esthétique créant une sensation despace et douverture. Les colonnes en bois sont conçues pour les constructeurs de maisons, les zones de réception et les propriétés de rénovation.
Les colonnes en brique se trouvent dans les structures de maçonnerie.Ils peuvent être renforcés avec du béton pour augmenter la résistance ou peuvent être non renforcés. Les colonnes en brique peuvent être de forme ronde, rectangulaire, carrée ou elliptique en coupe transversale.
Classification de la colonne basée sur le contreventement du cadre
Colonne contreventée
Les colonnes peuvent faire partie dun cadre qui est contreventé ou non contre le côté. La stabilité latérale dune structure dans son ensemble est assurée par un contreventement. Le contreventement peut être obtenu en utilisant des murs de contreventement ou des contreventements dans lossature du bâtiment. Dans les cadres contreventés, le déplacement transversal relatif des extrémités supérieure et inférieure dune colonne est empêché. Les colonnes contreventées empêchent les charges de gravité et les murs de cisaillement empêchent les charges latérales et les charges de vent.
Colonne non entretenue
Les colonnes non entretenues résistent à la fois charge de gravité et charge latérale. En conséquence, la capacité de charge de la colonne diminue.
Quelques autres types de colonnes
Poteau en béton précontraint
Les poteaux précontraints peuvent être utilisés comme extension des poteaux en béton armé lors de moments de flexion dus au vent et aux efforts de terrassement, à des charges excentriques ou laction frame est appliquée aux colonnes. La précontrainte transforme une section fissurée en une section non fissurée et résiste à une flexion importante. Ce type peut être trouvé utile lorsque la colonne est une colonne très élancée et une colonne préfabriquée.
Colonne grecque et romaine
Larchitecture classique grecque et romaine a utilisé quatre grands styles de colonnes pour leurs bâtiments et leurs temples. Ces quatre types de colonnes étaient doriques, ioniques, corinthiennes et toscanes. Ces colonnes semblent droites et uniformes de loin. Mais de près, ils peuvent en fait sincliner un peu ou se pencher à gauche ou à droite. «
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Réponse
La poutre est principalement soumise à une flexion dans laquelle la tension est prise par lacier et la compression par le béton. Le comportement de lacier en traction et du béton en compression est bien compris, le facteur de réduction est donc maintenu à 0,9, ce qui permet une conception sûre et économique. Cependant, pour la conception de cisaillement (et de torsion) de la poutre, un facteur de réduction de 0,75 est adopté car, en raison de forces internes complexes, le cisaillement nest pas aussi bien compris ou modélisé que la flexion.
La colonne est principalement soumise à la compression et à la flexion, ce qui entraîne un comportement complexe représenté par un diagramme dinteraction. Cela comprend leffet agrégé de la flexion, du cisaillement et du flambage. Comme ce comportement nest pas bien compris ou aussi bien modélisé que la flexion dans une poutre, un facteur de réduction de 0,75 pour le poteau en spirale et de 0,65 pour le poteau lié est spécifié pour tenir compte de cette incertitude de comportement et garantir une conception sûre.