Cel mai bun răspuns
„ De ce coloana spirală poate suporta mai multe sarcini decât coloana legată? ”
„ Coloanele din beton armate cu armături spirale pot rezista la mai multe sarcini decât coloane legate . Acest fenomen se întâmplă deoarece atunci când excentricitățile de sarcină sunt mici, coloanele armate în spirală prezintă o rezistență mai mare, o ductilitate mai mare decât coloanele cu legături.
Prin urmare, se așteaptă de la profesioniștii din ingineria civilă să utilizeze armarea spirală în loc de legături ori de câte ori este posibil în coloanele Beton armate. ”
“ Ce este Coloana? 19 tipuri de coloane ”
„ Coloane sunt cel mai important element structural din clădiri. În acest articol, vom discuta despre definiția coloanelor. De asemenea, aici este prezentată o scurtă descriere a tuturor tipurilor de coloane .
Ce este Coloana?
Coloanele sunt definite ca elemente portante verticale care susțin sarcini compresive axiale în principal. Acest element structural este utilizat pentru a transmite sarcina structurii către fundație. În clădirile din beton armat grinzile, podelele și coloanele sunt turnate monolitic. Acțiunea de îndoire din coloană poate produce forțe de întindere pe o parte a secțiunii transversale. Totuși, coloanele sunt numite membri de compresie, deoarece forțele de compresie își domină comportamentul.
Coloanele din beton pot fi împărțite aproximativ în trei categorii- Socluri , Coloane scurte armate și Coloane lungi armate . În plus, în zilele noastre, coloanele pot fi clasificate în diferite categorii, pe o bază diferită.
Tipuri de coloane
Coloanele pot fi de mai multe tipuri pe baza încărcării, lungimii, legăturilor de coloane, întăririi cadrelor etc. Tipurile de coloane utilizate în construcție sunt cele menționate mai jos:
- Pe baza încărcării Coloane încărcate axial Coloane încărcate excentric: Uniaxiale Coloane încărcate excentric: Biaxiale
- Pe baza legăturilor de coloană Coloane legate Coloane în spirală
- Pe baza raportului de zveltețe Blocuri de compresie scurte sau piedestale Coloane armate scurte Coloane armate lungi
- Pe baza formei secțiunii transversale Formă geo-matricială – dreptunghiulară, rotundă, octogonală, pătrată etc. în formă de L în formă de T în formă de V
- Pe baza materialelor de construcții Coloană din beton armat Coloană compusă Coloană din oțel, cherestea, cărămidă
- Pe baza armăturii cadrelor Coloană armată Coloană nerecuperată
- Alte tipuri Coloană din beton pretensionat Coloana greacă și romană
Toate aceste tipuri de coloane sunt discutate mai jos.
Clasificarea coloanei pe baza încărcării
Coloana încărcată axial
Dacă încărcăturile verticale de compresie acționează de-a lungul axei centroidale ale coloanei, se numește o coloană încărcată axial. Acest tip de coloană fără îndoire nu se găsește practic atât de mult.
Coloană încărcată excentric: Uniaxial
Când încărcăturile acționează la o distanță e de centroul secțiunii transversale a coloanei, coloana este denumită coloană încărcată excentric. Într-o coloană uniaxială încărcată excentric, această distanță ‘e’ ar putea fi de-a lungul axei x sau axa y. Aceste încărcări excentrice provoacă momente de-a lungul axei x sau axa y.
Coloană încărcată excentric: biaxială
În acest tip de coloană, sarcinile sunt aplicate în orice punct al secțiunii transversale, dar nu în axe. Încărcările provoacă momente atât despre axele x, cât și despre axele y simultan.
Coloană încărcată axial, coloană excentrică uniaxială, excentrică biaxială coloană.
Clasificarea coloanei pe baza legăturilor de coloană
Legat Coloană
În coloana legată, barele longitudinale sunt legate împreună cu bare mai mici. Aceste bare mai mici sunt distanțate la intervale uniforme în susul coloanei. Legăturile de oțel în coloană limitează principalele bare longitudinale. Peste 95 la sută din toate coloanele din clădirile din regiuni non-seismice sunt coloane legate.
Coloană spirală
Spirală coloanele conțin spirale pentru a ține armătura longitudinală principală. Spirala este armarea de tip arc. Barele principale sunt plasate în cerc și cravatele sunt înlocuite cu spirale. Coloanele spiralate sunt utilizate atunci când sunt necesare rezistență ridicată și / sau ductilitate ridicată. Deoarece spirala acționează pentru a rezista expansiunii laterale a barelor coloanei sub sarcini axiale mari. Barele principale sunt plasate în cerc și cravatele sunt înlocuite cu spirale. Coloanele spiralate sunt utilizate mai mult în regiunile seismice.
Clasificarea coloanei bazate pe subțire
Bloc de compresie scurt sau piedestale
Un piedestal este un element de compresie având o înălțime mai mică de trei ori dimensiunea sa minimă laterală. Piedestalele nu trebuie să fie armate și pot fi proiectate cu beton simplu.
Coloană armată scurtă
Raportul subțire ( raportul dintre lungimea efectivă și cea mai mică dimensiune laterală) este mai mic de 12 în coloana scurtă armată. Coloanele scurte se defectează din cauza strivirii sau cedării barelor de oțel. Sarcinile pe care le poate suporta o coloană scurtă depind de dimensiunea secțiunii transversale și de rezistența materialelor. Coloanele scurte prezintă puțină flexibilitate.
Coloană întărită lungă
Raportul de subțire depășește 12 în coloanele lungi. Acest tip de coloană este, de asemenea, cunoscut sub numele de coloană subțire. Pe măsură ce zveltura crește, deformarea îndoirii crește. Coloana lungă eșuează din cauza efectului de flambaj care reduce capacitatea portantă.
Clasificarea coloanei pe baza formei secțiunii transversale
În formă geo-matricială
Secțiunile coloanelor pot fi dreptunghiulare, rotunde, pătrate, octogonale, hexagonale conform cerințelor. În general, coloanele legate pot fi pătrate și dreptunghiulare, în timp ce coloanele spirale sunt circulare. Coloanele circulare sunt folosite atunci când este necesară o înălțime mai mare ca în grămezi, stâlpi de poduri. Coloanele circulare oferă un finisaj neted și estetic. Pe de altă parte, coloanele dreptunghiulare se găsesc în clădiri rezidențiale și oficiale. Acestea sunt ușor și mai puțin costisitoare de realizat.
în formă de L
Acest tip de coloană este nepopular. Coloana în formă de L poate fi utilizată ca coloană de colț într-o structură încadrată. Acest design al coloanei poate fi un bun înlocuitor pentru a rezista atât la compresia axială, cât și la îndoirea biaxială a colțurilor.
în formă de V
În structura trapezoidală, se poate utiliza acest tip de coloană. Coloanele în formă de V au nevoie de mai multe materiale comparativ.
în formă de T
Coloanele în formă de T pot fi utilizate în stâlpi de pod în funcție de cerințele de proiectare.
Clasificarea coloanei pe baza materialelor de construcție
Coloana din beton armat
Coloanele din beton armat sunt cele mai utilizate coloane pentru structura încadrată. Acest tip de coloană este compus din beton ca matrice. Cadrul de oțel este încorporat în beton. Betonul transportă sarcina compresivă și armătura rezistă la sarcina de tracțiune. Materialele de armare pot fi realizate din oțel, polimeri sau materiale compozite alternative. Pentru o construcție puternică, ductilă și durabilă, armătura trebuie să aibă unele proprietăți, cum ar fi compatibilitatea termică, rezistență ridicată la tensiune, o bună legătură cu betonul, anticoroziv etc.
Coloană compusă
Coloanele compozite sunt construite folosind diverse combinații de oțel structural și beton. Comportamentul interactiv și integral al betonului și al elementelor structurale din oțel fac din coloana compozită un element foarte rigid, mai ductil, mai rentabil și, în consecință, un membru structural eficient în construcția de clădiri și poduri. Acest tip de coloană are, de asemenea, o mare rezistență la foc și coroziune.
Oțel, cherestea, coloană de cărămidă
Coloane de oțel sunt fabricate integral din oțel. Aceste coloane sunt utilizate în depozitele de fabricație de avioane, șantierele navale interioare etc.
Coloanele de lemn sunt realizate din lemn de lemn. Acestea oferă un aspect estetic creând un sentiment de spațiu și deschidere. Coloanele din lemn sunt proiectate pentru constructori de case, zone de recepție și proprietăți de renovare.
Coloanele de cărămidă se găsesc în structurile de zidărie.Ele pot fi armate cu beton pentru a crește rezistența sau pot fi armate. Coloanele de cărămidă pot avea o formă rotundă, dreptunghiulară sau pătrată sau eliptică în secțiune transversală.
Clasificarea coloanei în funcție de întărirea cadrelor
Coloană corelată
Coloanele pot face parte dintr-un cadru care este corelat sau dezorientat lateral. Stabilitatea laterală a unei structuri ca întreg este asigurată de contravântuire. Armarea poate fi obținută folosind pereți tăietori sau armături în cadrul clădirii. În cadrele întărite se împiedică deplasarea relativă a capetelor superioare și inferioare ale unei coloane. Coloanele armate împiedică încărcăturile gravitaționale, iar pereții tăietori împiedică sarcinile laterale și încărcăturile vântului.
Coloană nerecunoscută
Coloanele neracordate rezistă atât sarcina gravitațională, cât și sarcina laterală. Ca urmare, capacitatea de încărcare a coloanei se reduce.
Unele alte tipuri de coloane
Coloană din beton precomprimat
Coloanele precomprimate pot fi folosite ca o extensie a coloanelor din beton armat atunci când momentele de încovoiere sunt cauzate de vânt și forțe de terasament, sarcini excentrice sau acțiunea cadru se aplică coloanelor. Pretensionarea transformă o secțiune fisurată într-una ne-fisurată și rezistă la îndoire semnificativă. Acest tip poate fi găsit util atunci când coloana este o coloană foarte subțire și o coloană prefabricată.
Coloana greacă și romană
Arhitectura clasică greacă și romană a folosit patru stiluri majore de coloane pentru clădiri și temple. Aceste patru tipuri de coloane erau dorice, ionice, corintice și toscane. Aceste coloane arată drept și uniform de la distanță. Dar, de aproape, s-ar putea înclina puțin, sau să se încline spre stânga sau spre dreapta. ”
“ Avantajele și dezavantajele betonului
Avantajele și dezavantajele betonului armat
Beton sub vid | Definiție, procedură și avantaje
Ce este testul de scădere a betonului? procedură pas cu pas
Avantajele și limitele testului de scădere a betonului
Modulul de elasticitate a betonului
Ce este lucrabilitatea betonului? Tipuri, mecanism
Factori care afectează lucrabilitatea betonului
Densitatea (greutatea unitară) a betonului – Densitatea în vrac
25 de utilizări diferite ale betonului
Diferența dintre blocul de cenușă și blocul de beton
Ce este pre-accentuat Beton? Cum funcționează?
Avantajele și dezavantajele betonului precomprimat
12 Avantaje și dezavantaje ale betonului prefabricat
Ce este betonul? Compoziție și tipuri de beton
Principalele proprietăți ale betonului pentru construcții
Dezavantaje ale întăririi prin strângere și foaie din polietilenă ”
Răspuns
Grindă este supusă în primul rând flexiei în care tensiunea este preluată de oțel și comprimarea de beton. Comportamentul oțelului în tensiune și al betonului în comprimare este bine înțeles, prin urmare factorul de reducere este păstrat 0,9, ceea ce permite un design sigur și economic. Cu toate acestea, pentru proiectarea cu forfecare (și torsiune) a fasciculului se adoptă un factor de reducere de 0,75, deoarece, din cauza forțelor interne complexe, forfecarea nu este la fel de bine înțeleasă sau modelată ca flexia.
Coloana este supusă în primul rând comprimării și îndoirii, ceea ce duce la un comportament complex reprezentat de diagrama de interacțiune. Aceasta include efectul agregat al flexurii, forfecării și flambării. Deoarece acest comportament nu este bine înțeles sau modelat la fel de bine ca flexia într-un fascicul, un factor de reducere de 0,75 pentru coloana spirală și 0,65 pentru coloana legată este specificat pentru a ține cont de această incertitudine de comportament și pentru a asigura o proiectare sigură.