12. Особенности расчета и конструирования сплошных и сквозных ж/б колонн.

Колонны каркасного здания могут быть сплошными прямоугольного сечения или сквозными двухветвенными. При выборе конструкции колонны следует учитывать грузоподъемность мостового крана и высоту здания. Сплошные колонны применяют при кранах гру­зоподъемностью до 30 т и относительно небольшой высо­те здания; сквозные колонны — при кранах грузоподъем­ностью 30 т и больше и высоте здания более 12 м. Раз­меры сечения колонны в надкрановой части назначают с учетом опирания ригелей непосредственно на торец ко­лонны без устройства специальных консолей. Высота сечения принимается: для средних колонн 500 или 600 мм, для крайних колонн 380 или 600 мм; шири­на сечения средних и крайних колонн b = 400...600 мм (большие размеры сечения колонны принимают при ша­ге 12 м). Размеры сечения сплошных колонн в нижней подкрановой части устанавливают преимущественно по несущей способности и из условий достаточной жестко­сти с тем, чтобы при горизонтальных перемещениях колонн в плоскости поперечной рамы не происходило за­клинивания моста крана. По опыту эксплуатации произ­водственных зданий с мостовыми кранами принято счи­тать жесткость колонн достаточной, если высота сечения A,= (l/10...1/14)

Сквозные колонны имеют в нижней подкрановой час­ти две ветви, соединенные короткими распорками — ри­гелями. Для средних колонн в нижней подкрановой час­ти допускают смещение оси ветви с оси подкрановой бал­ки и принимают высоту всего сечения 1200...1600 мм, для крайних колонн принимают 1000...1300 мм. При этом принимают размеры высоты сечения ветви 250 или 300 мм и ширины сечения ветви 500или 600 мм.

Расстояние между осями распорок принимают (8— 10) h. Распорки размещают так, чтобы размер от уровня пола до низа первой надземной распорки составлял не менее 1,8 м и между ветвями обеспечивался удобный проход. Нижняя распорка располагается ниже уровня пола..

Соединение двухветвенной колонны с фундаментом осуществляют в одном общем стакане или же в двух от­дельных стаканах; во втором соединении объем укла­дываемого на монтаже бетона уменьшается. Глубину заделки колонны в стакане фунд. принимают равной большему из двух размеров.

Кроме того, глубина заделки колонны должна быть проверена из условия достаточной анкеровки продольной рабочей арматуры. Если в одной из ветвей колонны воз­никает растягивающее усилие, соединение колонны с бе­тоном замоноличивания выполняется на шпонках.

Колонны (сплошные и двухветвенные) обычно изго­товляют в вдде одного цельного элемента. Членение их на части по высоте для уменьшения веса монтажных элементов связано с затруднениями по устройству сты­ков, а потому осуществляется редко.

Примеры армирования сплошных и двухветвенных ко­лонн приведены на рис. XIII.11; средние колонны, испы­тывающие действие моментов двух знаков, армируются симметрично. Для колонн применяют бетоны классов В15-ВЗО.

13. Принципы расчета диафрагм и ядер жесткости.

Диафрагмы и ядра (стволы) жесткости устраиваются в зданиях с рамно-связевой и связевой конструктивной схемой, методика их расчета зависит от расчетных схем этих систем

а) рамно-связевая; б) рамно-связевая и проемные диафрагмы; в) связевая со сплошными диафрагмами; 1- диафрагма, 2 – связи перекрытия, 3 – рама, 4 – проем; г) расчетная схема на опрокидывание.

Диафрагмы и ядра жесткости рассчитывают совместно с закрепленными с ними колоннами. Вертикальными являются нагрузки от веса этих конструкций и опирающихся на них перекрытий. Горизонтальную ветровую нагрузку определяют с учетом увеличения ветрового напора по высоте и собирают с той части здания, с которой она передается на рассчитываемую диафрагму. При высоте здания более 12 этажей и 40 м кроме статической составляющей ветровой нагрузки учитывается и динамическая.

Усилия в элементах рамно-связевой или связевой систем определяются методами строительной механики, а также с использованием таблиц. Диафрагма вместе с колоннами имеет двутавровое сечение; коробчатое сечение ядра жесткости также приводится к двутавровому. Конструктивные расчеты диафрагм и ядер жесткости выполняют как для внецентренно сжатых элементов двутаврового профиля.

Кроме расчета прочности для диафрагм и ядер жесткости делают проверку на опрокидывание (потерю устойчивости положения) по условию

М_А,уд / М_А,опр ≥1,5

Где М_А,уд – удерживающий момент вертикальных нагрузок N относительно нижней крайней точки фундамента А

М_А,опр – опрокидывающий момент от горизонтальной ветровой нагрузки относительно той же точки.

Вертикальные нагрузки определяют с коэф-том надежности γ_f=0,9, а горизонтальные – с γ_f=1,4.

Расчетом по деформациям определяют прогиб на уровне верха здания: он не должен превышать Н/500, где Н – высота здания.