Risposta migliore
“ Perché la colonna a spirale può supportare più carichi della colonna legata? “
” Le colonne di cemento armate con rinforzo a spirale possono sopportare più carichi rispetto al colonne associate . Questo fenomeno si verifica perché quando le eccentricità del carico sono piccole, le colonne rinforzate a spirale mostrano maggiore tenacità, maggiore duttilità rispetto alle colonne con tiranti.
Pertanto, si prevede che i professionisti dellingegneria civile utilizzino rinforzi a spirale invece dei tiranti, quando possibile, nelle colonne in calcestruzzo rinforzato. “
“ Che cosè la colonna? 19 tipi di colonne “
” Colonne sono lelemento strutturale più importante negli edifici. In questo articolo, discuteremo la definizione di colonne. Inoltre, qui viene presentata una breve descrizione di tutti i tipi di colonna .
Che cosè Colonna?
Le colonne sono definite come elementi portanti verticali che supportano principalmente carichi di compressione assiali. Questo elemento strutturale viene utilizzato per trasmettere il carico della struttura alla fondazione. Negli edifici in cemento armato le travi, i pavimenti e le colonne sono gettate monoliticamente. Lazione di flessione nella colonna può produrre forze di trazione su una parte della sezione trasversale. Tuttavia, le colonne sono chiamate membri di compressione perché le forze di compressione dominano il loro comportamento.
Le colonne di cemento possono essere approssimativamente suddivise in tre categorie: Piedistalli , Colonne corte rinforzate e Colonne rinforzate lunghe . Inoltre nei giorni moderni le colonne possono essere classificate in diverse categorie su una base diversa.
Tipi di colonne
Le colonne possono essere di molti tipi in base al carico, alla lunghezza, ai tiranti delle colonne, ai controventi del telaio, ecc. I tipi di colonne utilizzati nella costruzione sono i seguenti:
- Basato sul caricamento Colonne caricate assialmente Colonne caricate eccentricamente: uniassiali Colonne caricate eccentricamente: biassiale
- Basato su legami di colonna Colonne legate Colonne a spirale
- In base al rapporto di snellezza Blocchi di compressione corti o piedistalli Colonne rinforzate corte Colonne rinforzate lunghe
- In base alla forma della sezione trasversale Forma geomaterica: rettangolare, tonda, ottagonale, quadrata, ecc. a forma di L a forma di T a forma di V
- Basato su materiali da costruzione Pilastro in cemento armato Colonna composita Colonna in acciaio, legno, mattoni
- Basato su controventi del telaio Colonna controvento Colonna senza controventatura
- Altri tipi Pilastro in cemento precompresso Colonna greca e romana
Tutti questi tipi di colonne sono discussi di seguito.
Classificazione della colonna in base al caricamento
Colonna caricata assialmente
Se i carichi verticali di compressione agiscono lungo lasse baricentro della colonna, si parla di colonna caricata assialmente. Questo tipo di colonna senza flessione non si trova praticamente così tanto.
Colonna caricata eccentricamente: uniassiale
Quando il i carichi agiscono a una distanza “ e dal baricentro della sezione trasversale della colonna, la colonna è definita come colonna caricata eccentricamente. In una colonna uniassiale caricata eccentricamente, questa distanza “e” potrebbe essere lungo lasse x o lasse y. Questi carichi eccentrici provocano momenti lungo lasse xo y.
Colonna caricata eccentricamente: biassiale
In questo tipo di pilastro, i carichi vengono applicati in qualsiasi punto della sezione trasversale ma non negli assi. I carichi causano momenti simultanei su entrambi gli assi x e y.
Colonna caricata assialmente, colonna eccentrica uniassiale, eccentrica biassiale colonna.
Classificazione delle colonne in base ai legami di colonna
Legato Colonna
Nella colonna legata, le barre longitudinali sono legate insieme con barre più piccole. Queste barre più piccole sono distanziate a intervalli uniformi lungo la colonna. I tiranti in acciaio nella colonna delimitano le barre longitudinali principali. Oltre il 95 percento di tutte le colonne negli edifici nelle regioni non sismiche sono colonne legate.
Colonna a spirale
Spirale le colonne contengono spirali per sostenere larmatura longitudinale principale. La spirale è un rinforzo del tipo a molla. Le barre principali sono disposte in un cerchio e le legature sono sostituite da spirali. Le colonne a spirale vengono utilizzate quando è richiesta unelevata resistenza e / o elevata duttilità. Perché la spirale agisce per resistere allespansione laterale delle barre della colonna sotto carichi assiali elevati. Le barre principali sono disposte in un cerchio e le legature sono sostituite da spirali. Le colonne a spirale sono utilizzate più ampiamente nelle regioni sismiche.
Classificazione della colonna in base alla snellezza
Blocco di compressione corto o piedistalli
Un piedistallo è un elemento di compressione avente unaltezza inferiore a tre volte la sua dimensione laterale minima. I piedistalli non devono essere rinforzati e possono essere progettati con cemento semplice.
Colonna rinforzata corta
Il rapporto di snellezza ( rapporto tra lunghezza effettiva e dimensione laterale minima) è inferiore a 12 nella colonna rinforzata corta. Colonne corte cedono a causa dello schiacciamento o dello snervamento delle barre di acciaio. I carichi che una colonna corta può supportare dipendono dalla dimensione della sezione trasversale e dalla resistenza dei materiali. Le colonne brevi mostrano un po di flessibilità.
Colonna rinforzata lunga
Il rapporto di snellezza supera 12 nelle colonne lunghe. Questo tipo di colonna è anche noto come colonna snella. Allaumentare della snellezza, aumenta la deformazione da flessione. La colonna lunga si guasta a causa delleffetto di instabilità che riduce la capacità di carico.
Classificazione della colonna in base alla forma della sezione trasversale
Geo-matric Shaped
Le sezioni delle colonne possono essere rettangolari, rotonde, quadrate, ottagonali, esagonali secondo i requisiti. Le colonne generalmente legate possono essere quadrate e rettangolari mentre le colonne a spirale sono circolari. Le colonne circolari vengono utilizzate quando è necessaria unelevazione maggiore come in pile, pilastri di ponti. Le colonne circolari forniscono una finitura liscia ed estetica. Daltra parte, le colonne rettangolari si trovano negli edifici residenziali e ufficiali. Sono facili e meno costosi da lanciare.
a forma di L
Questo tipo di colonna è impopolare. La colonna a forma di L può essere utilizzata come colonna angolare in una struttura intelaiata. Questo design della colonna può essere un buon sostituto per resistere sia alla compressione assiale che alla flessione biassiale degli angoli.
a forma di V
Nella struttura trapezoidale è possibile utilizzare questo tipo di colonna. Le colonne a forma di V richiedono più materiali in confronto.
Le colonne a forma di T
possono essere utilizzate in pilastri del ponte a seconda dei requisiti di progettazione.
Classificazione del pilastro in base ai materiali da costruzione
Colonna in cemento armato
Le colonne in cemento armato sono le colonne più utilizzate per strutture intelaiate. Questo tipo di colonna è composta da calcestruzzo come matrice. Il telaio in acciaio è annegato nel cemento. Il calcestruzzo sopporta il carico di compressione e larmatura resiste al carico di trazione. I materiali di rinforzo possono essere realizzati in acciaio, polimeri o materiali compositi alternativi. Per una costruzione forte, duttile e durevole, il rinforzo deve avere alcune proprietà come compatibilità termica, elevata resistenza alla trazione, buona adesione al calcestruzzo, anticorrosivo, ecc.
Pilastro composito
I pilastri compositi sono costruiti utilizzando varie combinazioni di acciaio strutturale e cemento. Il comportamento interattivo e integrale del calcestruzzo e degli elementi strutturali in acciaio rende il pilastro composito un elemento molto rigido, più duttile, economico e di conseguenza un elemento strutturalmente efficiente nella costruzione di edifici e ponti. Questo tipo di colonna ha anche unottima resistenza al fuoco e alla corrosione.
Colonna in acciaio, legno, mattoni
Colonne in acciaio sono realizzati interamente in acciaio. Queste colonne sono utilizzate nei magazzini di produzione di aeromobili, cantieri navali interni, ecc.
Le colonne in legno sono realizzate in legno. Forniscono un aspetto estetico creando una sensazione di spazio e apertura. Le colonne in legno sono progettate per i costruttori di case, le reception e le proprietà di ristrutturazione.
Le colonne in mattoni si trovano nelle strutture in muratura.Possono essere rinforzati con cemento per aumentare la resistenza o possono essere non rinforzati. Le colonne in mattoni possono essere di forma rotonda, rettangolare, quadrata o ellittica nella sezione trasversale.
Classificazione della colonna in base al controvento del telaio
Colonna con rinforzi
Le colonne possono far parte di un telaio che è controventato o non rinforzato lateralmente. La stabilità laterale a una struttura nel suo insieme è fornita dal rinforzo. Il rinforzo può essere ottenuto utilizzando pareti di taglio o controventi nel telaio delledificio. Nei telai rinforzati viene impedito lo spostamento trasversale relativo delle estremità superiore e inferiore di una colonna. Le colonne rinforzate impediscono i carichi di gravità e le pareti di taglio prevengono i carichi laterali e i carichi del vento.
Colonna non rinforzata
Le colonne non rinforzate resistono sia carico di gravità che carico laterale. Di conseguenza, la capacità di carico della colonna si riduce.
Alcuni altri tipi di colonna
Pilastro in cemento precompresso
I pilastri in cemento armato possono essere utilizzati come estensione dei pilastri in cemento armato quando si verificano momenti flettenti dovuti alle forze del vento e del movimento terra, carichi eccentrici o lazione del fotogramma viene applicata alle colonne. La precompressione trasforma una sezione fessurata in una non fessurata e resiste a flessioni significative. Questo tipo può essere utile quando la colonna è una colonna alta e snella e una colonna prefabbricata.
Colonna greca e romana
Larchitettura classica greca e romana faceva uso di quattro stili principali di colonne per i loro edifici e templi. Questi quattro tipi di colonne erano dorico, ionico, corinzio e toscano. Queste colonne sembrano diritte e uniformi da lontano. Ma da vicino, potrebbero effettivamente inclinarsi leggermente o inclinarsi a sinistra oa destra. “
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Risposta
La trave è principalmente soggetta a flessione in cui la tensione è assorbita dallacciaio e la compressione dal calcestruzzo. Il comportamento dellacciaio in trazione e del calcestruzzo in compressione è ben compreso, quindi il fattore di riduzione viene mantenuto a 0,9 che consente una progettazione sicura ed economica. Tuttavia, per il progetto di taglio (e torsione) della trave viene adottato un fattore di riduzione di 0,75 poiché, a causa delle complesse forze interne, il taglio non è ben compreso o modellato come la flessione.
La colonna è principalmente soggetta a compressione e flessione che si traduce in un comportamento complesso rappresentato dal diagramma di interazione. Ciò include leffetto aggregato di flessione, taglio e instabilità. Poiché questo comportamento non è ben compreso o ben modellato come la flessione in una trave, viene specificato un fattore di riduzione di 0,75 per la colonna a spirale e di 0,65 per la colonna legata per tenere conto di questa incertezza di comportamento e garantire una progettazione sicura.
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