Строим дом Мечты сбываются

Изгибающие моменты в колонне. Что можно сделать?

Часто при расчете здания мы сталкиваемся с ситуацией, когда в некоторых колоннах значительные изгибающие моменты вызывают сильное увеличение армирования, а то и вообще колонна не проходит по расчету. Что же делать в такой ситуации?

1) Если моменты не большие, можно просто увеличить сечение колонны в направлении действия момента (перейти от квадратного сечения к прямоугольному, например).

2) Можно проанализировать расчетную схему, возможно при некоторой перекомпоновке удастся вообще избежать возникновения значительных изгибающих моментов. И здесь хочется направить внимание на компоновки, которые провоцируют возникновение значительных изгибающих моментов.

Компоновка 1. Разнопролетные перекрытия.

Если шаг колонн не одинаков, какие-то пролеты больше, какие-то – меньше, это обязательно вызовет дополнительные изгибающие моменты в колоннах. Больший пролет всегда будет пытаться "прогнуть" колонну в свою сторону.

Внимательно изучите архитектуру и технологию. Если есть возможность привести пролеты к одинаковым размерам, поговорите об этом с архитектором или технологом. Разумная архитектура создается тогда, когда конструкции чувствуют себя комфортно, а не работают на пределе сил.

Еще вариант решения – сделать более частым шаг колонн, которые примыкают к большому пролету, это снизит нагрузку на них, а значит и изгибающий момент.

Компоновка 2. Различные нагрузки на перекрытие в соседних пролетах.

Даже если пролеты у перекрытия одинаковы, но нагрузки в разных пролетах отличаются, это дает дополнительные изгибающие моменты на колонны.

В этой ситуации можно попробовать сыграть на пролетах: увеличить пролет с меньшей нагрузкой и уменьшить пролет с большей нагрузкой. При этом можно найти такое соотношение пролетов и нагрузок, при котором и перекрытие, и колонна будут чувствовать себя максимально сбалансировано.

Компоновка 3. Крайние колонны в раме, на которые перекрытие опирается с одной стороны.

Это часто встречающаяся ситуация, в которой колонны проходят испытание большими моментами, особенно на последнем этаже, где вертикальная сила самая маленькая, а вот изгибающий момент от перекрытия значительный.

Какие-то особые мероприятия в данной ситуации маловозможны. При компоновке сетки колонн при первом же расчете нужно проверить, не превышает ли процент армирования в этих колоннах максимально допустимый. Если превышает, нужно менять либо сечение колонн, либо их шаг, либо величину пролетов, от которых приходится нагрузка в виде изгибающего момента.

Хотя есть одно решение – добавить балкон. Консоль в перекрытии создаст разгрузочный момент в колонне и может быть отличным решением по разгрузке крайних колонн.

Компоновка 4. Соотношение нагрузок – малая вертикальная сила при значительном изгибающем  моменте.

В других статьях мы уже много говорили о соотношении вертикальной силы и изгибающего момента (например, здесь и здесь ). Если сжимающее усилие в колонне мало, то оно не компенсирует растягивающих усилий, вызванных моментом, и эти растягивающие усилия сразу вызывают большое армирование в колонне.

Такой случай часто встречается на верхних этажах каркасов. Больше всего "страдают" крайние колонны, так как изгибающий момент (по предыдущей компоновке) к ним приходит самый большой.

Но и в других ситуациях, когда присутствует изгибающий момент (либо от перекрытия, либо из-за нагрузки, приложенной с эксцентриситетом), а вертикальная сила не большая, мы можем столкнуться с трудностями в армировании.

Эту ситуацию нужно всегда отслеживать. Иногда удается спастись увеличением сечения колонны. Но иногда без перекомпоновки расчетной схемы не обойтись.

Компоновка 5. Жесткое соединение балок с колоннами.

Хочется еще обратить внимание на выбор соединения балок с колоннами. Часто он зависит от конструктора, пренебрегать этим не стоит.

Шарнирно опираемые балки не передают момент на колонну. От них в колонне может возникнуть момент только в случае опирания балки с эксцентриситетом.

А вот балки, жестко соединенные с колоннами щедро делятся изгибающими моментами.

Если при больших изгибающих моментах в балках есть возможность организовать схему так, чтобы можно было ввести шарниры в опирании, это может быть хорошим решением проблемы моментов в колоннах.

Компоновка 6. Величина эксцентриситета при опирании конструкций на колонны.

Что бы ни опиралось на колонны с эксцентриситетом, это вызывает изгибающий момент в колонне. Чем больше эксцентриситет, тем хуже для колонны. И здесь сыграть решающую роль могут даже 50 мм.

Нужно всегда очень тщательно конструировать узлы сопряжения конструкций, чтобы эксцентриситеты были минимальными. Особенно это касается опирания на консоли колонны. Конструируйте экономно, уменьшайте эксцентриситеты, насколько это возможно. Это поможет вам создать сбалансированную конструктивную схему.

Последняя статья на сайте

Об анкеровке разными способами – что работает, а что – не очень

Очень часто при строительстве и при реконструкции нужно присоединить одну конструкцию к другой. Причем присоединить надежно, чтобы не было разрушения. Все узлы сопряжения очень важны, их целостность обеспечивает проектное положение конструкции, а значит – ее целостность. Мне в свое время хорошо запомнилась яркая аналогия главного конструктора Владимира Борисовича, который ввел меня в мир проектирования. Мне кажется, я ее уже приводила, но повторить будет не лишним. Он говорил мне: "Я представляю себе любую конструкцию так, будто она – это я. И анализирую, надежные ли опоры выбраны для каждой части. И когда я так делаю, то иногда вижу, что инженер вместо того, чтобы опереться на руку, на плечо или на туловище, прицепился к уху или к носу – повесил на них то, что они явно не выдержат". Вот иногда при помощи таких ушей, носов и даже ресничек мы пытаемся связать массивные, тяжелые конструкции, требующие под собой надежную опору. Особенно часто это случается при применении всевозможных анкеров, которые связывают одно с другим в единое целое.

Давайте рассмотрим ситуации с анкеровкой на живых ситуациях.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • Олег 22.07.2018 18:00
    Благодарю за статью )

    Подробнее...

     
  • Иринa 18.07.2018 17:00
    В проектировании допускается армировать по расчету.

    Подробнее...

     
  • Галина 18.07.2018 16:52
    Правда в сечении монолитный пояс 400х220 (bхh) а перемычка 250 х220 (bхh)

    Подробнее...

     
  • Галина 18.07.2018 16:50
    А если к примеру я подберу перемычку над проемом, посмотрю армирование перемычки в серии. И добавлю ...

    Подробнее...

     
  • Марго 18.07.2018 16:47
    Спасибо!

    Подробнее...

     
  • Иринa 18.07.2018 16:42
    Если пояс над проемом, его армируют по расчету. Считаете как защемленную балку, расчетная длина равна ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 18.07.2018 16:39
    Мария, точно не скажу. Должны быть типовые узлы, поищите в сериях.

    Подробнее...