Najlepsza odpowiedź
„ Dlaczego kolumna spiralna może wytrzymać większe obciążenia niż kolumna wiązana? ”
„ Słupy betonowe wzmocnione zbrojeniem spiralnym mogą wytrzymać większe obciążenia niż powiązane kolumny . Zjawisko to występuje, ponieważ gdy mimośrody obciążenia są małe, kolumny zbrojone spiralnie wykazują większą wytrzymałość i ciągliwość niż kolumny z kotwami.
Dlatego też od inżynierów budownictwa lądowego oczekuje się stosowania zbrojenia spiralnego zamiast ściągów, gdy tylko jest to możliwe, w kolumnach zbrojonych Betonowych . ”
„ Co to jest kolumna? 19 typów kolumn ”
„ Kolumny są najważniejszym elementem konstrukcyjnym budynków. W tym artykule omówimy definicję kolumn. W tym miejscu przedstawiono również krótki opis wszystkich typów kolumn .
Co to jest Kolumna?
Słupy definiuje się jako pionowe elementy nośne, które przenoszą głównie osiowe obciążenia ściskające. Ten element konstrukcyjny służy do przenoszenia obciążenia konstrukcji na fundament. W budynkach żelbetowych belki, stropy i słupy są odlewane monolitycznie. Działanie zginające w kolumnie może wywołać siły rozciągające na części przekroju. Mimo to kolumny nazywane są członami ściskającymi, ponieważ siły ściskające dominują w ich zachowaniu.
Kolumny betonowe można z grubsza podzielić na trzy kategorie: Cokoły , Krótkie wzmocnione kolumny i Długie wzmocnione kolumny . Poza tym w dzisiejszych czasach kolumny można podzielić na różne kategorie na różnych podstawach.
Typy kolumn
Słupy mogą mieć różne typy w zależności od obciążenia, długości, ściągów kolumn, stężeń ramy itp. Typy słupów używanych w konstrukcji są następujące:
- Na podstawie obciążenia Kolumny obciążone osiowo Kolumny obciążone mimośrodowo: jednoosiowe Kolumny ładowane mimośrodowo: dwuosiowe
- Na podstawie powiązań kolumn Kolumny powiązane Spiralne kolumny
- W oparciu o współczynnik smukłości Krótkie bloki ściskane lub cokoły Krótkie wzmocnione kolumny Długie wzmocnione kolumny
- Na podstawie kształtu przekroju poprzecznego Kształt geomaterii – prostokątny, okrągły, ośmiokątny, kwadratowy itp. W kształcie litery L W kształcie litery T w kształcie litery V
- Na podstawie materiałów konstrukcyjnych Kolumna żelbetowa Słup kompozytowy Słup stalowy, drewniany, ceglany
- Oparty na stężeniu ramy Słup ze stężeniem Słup bez usztywnienia
- Inne typy Słup z betonu sprężonego Kolumna grecka i rzymska
Wszystkie te typy kolumn omówiono poniżej.
Klasyfikacja kolumny na podstawie obciążenia
Kolumna obciążona osiowo
Jeśli pionowe obciążenia ściskające działają wzdłuż środkowej osi słupa, określa się je jako słup obciążony osiowo. Ten typ kolumny bez zginania praktycznie nie występuje.
Kolumna obciążona mimośrodowo: jednoosiowa
Gdy obciążenia działają w odległości e od środka ciężkości przekroju poprzecznego słupa, słup jest określany jako słup obciążony mimośrodowo. W jednoosiowej kolumnie obciążonej mimośrodowo ta odległość „e” może przebiegać wzdłuż osi x lub y. Te mimośrodowe obciążenia powodują momenty wzdłuż osi X lub Y.
Kolumna obciążona mimośrodowo: dwuosiowa
W tego typu słupie obciążenia są przykładane w dowolnym punkcie przekroju, ale nie w osiach. Obciążenia powodują momenty wokół osi X i Y jednocześnie.
Słup obciążony osiowo, jednoosiowy mimośrodowy, dwuosiowy mimośrodowy kolumna.
Klasyfikacja kolumn na podstawie więzów kolumn
Remis Kolumna
W kolumnie z zawiązanymi prętami podłużne pręty są połączone mniejszymi prętami. Te mniejsze pręty są rozmieszczone w równych odstępach w górę kolumny. Stalowe ściągi w kolumnie ograniczają główne pręty podłużne. Ponad 95 procent wszystkich kolumn w budynkach w regionach niesejsmicznych to kolumny powiązane.
Kolumna spiralna
Spirala słupy zawierają spirale do podtrzymywania głównego zbrojenia podłużnego. Spirala to zbrojenie sprężynowe. Główne pręty są ułożone w okrąg, a krawaty zastąpione spiralami. Kolumny spiralne są używane, gdy wymagana jest wysoka wytrzymałość i / lub wysoka ciągliwość. Ponieważ spirala przeciwdziała bocznemu rozszerzaniu się prętów słupów pod wpływem dużych obciążeń osiowych. Główne pręty są ułożone w okrąg, a krawaty zastąpione spiralami. Kolumny spiralne są częściej używane w regionach sejsmicznych.
Klasyfikacja kolumny oparta na smukłości
Krótki blok dociskowy lub cokoły
Podstawa to element ściskany o wysokości mniejszej niż trzykrotność jego najmniejszego wymiaru poprzecznego. Cokoły nie muszą być zbrojone i mogą być zaprojektowane ze zwykłego betonu.
Krótka wzmocniona kolumna
Współczynnik smukłości ( stosunek długości efektywnej do najmniejszego wymiaru poprzecznego) jest mniejszy niż 12 w krótkim wzmocnionym słupie. Krótkie kolumny zawodzą z powodu zgniecenia lub odkształcenia prętów stalowych. Obciążenia, jakie może wytrzymać krótki słup, zależą od wymiaru przekroju i wytrzymałości materiałów. Krótkie kolumny wykazują niewielką elastyczność.
Długa wzmocniona kolumna
Współczynnik smukłości przekracza 12 w długich kolumnach. Ten typ kolumny jest również nazywany smukłą kolumną. Wraz ze wzrostem smukłości zwiększa się odkształcenie przy zginaniu. Długa kolumna ulega uszkodzeniu z powodu wyboczenia, co zmniejsza nośność.
Klasyfikacja słupa na podstawie kształtu przekroju poprzecznego
Geo-matric Shaped
Sekcje kolumn mogą być prostokątne, okrągłe, kwadratowe, ośmiokątne, sześciokątne, zgodnie z wymaganiami. Ogólnie słupy ze ściągami mogą być kwadratowe i prostokątne, podczas gdy kolumny spiralne są okrągłe. Koliste kolumny są używane, gdy wymagana jest większa elewacja, np. W palach, filarach mostów. Okrągłe kolumny zapewniają gładkie i estetyczne wykończenie. Z drugiej strony prostokątne kolumny znajdują się w budynkach mieszkalnych i urzędowych. Są łatwe i mniej kosztowne w rzucaniu.
W kształcie litery L
Ten typ kolumny jest niepopularny. Słup w kształcie litery L może służyć jako słup narożny w konstrukcji ramowej. Taka konstrukcja kolumny może być dobrym zamiennikiem, aby wytrzymać zarówno ściskanie osiowe, jak i zginanie dwuosiowe narożników.
Kształt V
W konstrukcji trapezowej można zastosować ten typ słupa. Kolumny w kształcie litery V wymagają porównywalnie więcej materiałów.
W kształcie litery T
Kolumny w kształcie litery T mogą być używane w filary mostu w zależności od wymagań projektowych.
Klasyfikacja słupa na podstawie materiałów konstrukcyjnych
Słup żelbetowy
Słupy żelbetowe są najczęściej używanymi kolumnami w konstrukcji ramowej. Ten typ słupa składa się z betonu jako matrycy. Stalowa rama jest osadzona w betonie. Beton przenosi obciążenie ściskające, a zbrojenie jest odporne na rozciąganie. Materiały wzmacniające mogą być wykonane ze stali, polimerów lub alternatywnych materiałów kompozytowych. Aby uzyskać mocną, ciągliwą i trwałą konstrukcję, zbrojenie musi mieć pewne właściwości, takie jak kompatybilność termiczna, wysoka odporność na naprężenia rozciągające, dobre wiązanie z betonem, odporność na korozję itp.
Kolumna zespolona
Słupy kompozytowe są konstruowane przy użyciu różnych kombinacji stali konstrukcyjnej i betonu. Interaktywne i integralne zachowanie betonu i stalowych elementów konstrukcyjnych sprawia, że słup zespolony jest bardzo sztywny, bardziej plastyczny, ekonomiczny, a tym samym efektywny konstrukcyjnie jako element konstrukcyjny w budownictwie i budowie mostów. Ten typ kolumny ma również doskonałą odporność na ogień i korozję.
Słup stalowy, drewniany, ceglany
Kolumny stalowe są w całości wykonane ze stali. Kolumny te są używane w magazynach produkujących statki powietrzne, stoczniach wewnętrznych itp.
Słupy drewniane są wykonane z drewna. Zapewniają estetyczny wygląd, dając poczucie przestrzeni i otwartości. Drewniane słupy są przeznaczone dla budowniczych domów, recepcji i obiektów remontowanych.
Ceglane kolumny można znaleźć w konstrukcjach murowanych.Mogą być wzmocnione betonem w celu zwiększenia wytrzymałości lub mogą być niezbrojone. Kolumny z cegły mogą mieć kształt okrągły, prostokątny, kwadratowy lub eliptyczny w przekroju poprzecznym.
Klasyfikacja słupa na podstawie stężenia ramy
Słup ze stężeniem
Słupy mogą być częścią ramy, która jest stężona lub nieusztywniona na boki. Stężenia zapewniają boczną stabilność konstrukcji jako całości. Stężenie można uzyskać, używając ścian usztywnianych lub stężeń w ramie budynku. W ramach stężonych zapobiega się względnemu poprzecznemu przemieszczeniu górnego i dolnego końca słupa. Słupy ze stężeniami zapobiegają obciążeniom grawitacyjnym, a ściany poprzeczne zapobiegają obciążeniom bocznym i obciążeniom wiatrem.
Słup bez usztywnień
Słupy nieusztywnione wytrzymują zarówno obciążenie grawitacyjne, jak i obciążenie boczne. W rezultacie zmniejsza się nośność kolumny.
Inne typy kolumn
Słup z betonu sprężonego
Słupy sprężone mogą być używane jako przedłużenie słupów żelbetowych przy momentach zginających spowodowanych wiatrem i siłami ziemnymi, obciążeniami mimośrodowymi lub działania ramek są stosowane do kolumn. Sprężanie przekształca pęknięty odcinek w niezarysowany i jest odporny na znaczne zginanie. Ten typ może być przydatny, gdy kolumna jest bardzo smukłą i prefabrykowaną kolumną.
Kolumna grecko-rzymska
Klasyczna architektura grecka i rzymska wykorzystywała cztery główne style kolumn w swoich budynkach i świątyniach. Te cztery typy kolumn były doryckie, jońskie, korynckie i toskańskie. Te kolumny z daleka wyglądają prosto i jednolicie. Ale z bliska mogą się nieco przechylić lub pochylić w lewo lub w prawo. ”
Zalety i wady betonu zbrojonego
Beton próżniowy | Definicja, procedura i zalety
Co to jest test opadu betonu? procedura krok po kroku
Zalety i ograniczenia testu osiadania betonu
Jaka jest urabialność betonu? Rodzaje, mechanizm
Czynniki wpływające na urabialność betonu
Gęstość (ciężar jednostkowy) betonu – Gęstość nasypowa
Różnica między blokiem żużlowym a blokiem betonowym
Co to jest napięcie wstępne Beton? Jak to działa?
Zalety i wady betonu sprężonego
Co to jest prefabrykowany beton?
12 Zalety i wady prefabrykowanego betonu
Co to jest beton? Skład i rodzaje betonu
Główne właściwości betonu konstrukcyjnego
Wady utwardzania przez łączenie i arkusz polietylenowy ”
Odpowiedź
Belka jest poddawana głównie zginaniu, w którym rozciąganie jest przejmowane przez stal, a ściskane przez beton. Zachowanie się stali przy rozciąganiu i betonu przy ściskaniu jest dobrze zrozumiałe, dlatego współczynnik redukcyjny jest utrzymywany na poziomie 0,9, co pozwala na bezpieczne i ekonomiczne projektowanie. Jednak w przypadku projektowania belki pod kątem ścinania (i skręcania) przyjmuje się współczynnik redukcji wynoszący 0,75, ponieważ ze względu na złożone siły wewnętrzne ścinanie nie jest tak dobrze rozumiane ani modelowane jak giętkość.
Kolumna jest głównie poddawana ściskaniu i zginaniu, co skutkuje złożonym zachowaniem reprezentowanym przez diagram interakcji. Obejmuje to zagregowany efekt gięcia, ścinania i wyboczenia. Ponieważ zachowanie to nie jest dobrze zrozumiane ani tak dobrze modelowane, jak giętkość w belce, określono współczynnik redukcji 0,75 dla słupa spiralnego i 0,65 dla słupa związanego, aby uwzględnić tę niepewność zachowania i zapewnić bezpieczne projektowanie.