Колонны железобетонного каркаса. Узловые соединения.

Колонны в системе каркаса воспринимают вертикальные и горизонтальные нагрузки постоянного и временного характера. В силу этого конструкции колонн должны отвечать повышенным требованиям прочности, жесткости и устойчивости. Для массового индустриального строительства разработаны типовые конструкции сборных железобетонных колонн для зданий без мостовых опорных кранов и для зданий с опорными мостовыми кранами. Для зданий высотой от 3 до 14,4 м без опорных мостовых кранов или с подвесными кранами грузоподъемностью до 5 т применяют колонны постоянного сечения (рис. XI-4, а). Средние колонны при высоте сечения меньше 500 мм вверху снабжают симметричными двухсторонними консолями, чтобы обеспечить опирание конструкций покрытия. Длину колонн выбирают с учетом высоты здания (от пола до низа несущих конструкций покрытия) и глубины заделки в фундаменты. Размеры сечения колонн зависят от нагрузки и длины колонн, их шага и расположения (в крайних или средних рядах). Сечения колонн могут иметь квадратные

(300x300; 400x400 и 500x500 мм) и прямоугольные (400x300; 500x400; 600х

х500 мм) формы. Колонны постоянного сечения заделывают в железобетонные фундаменты на глубину 750, 850 мм.

Для зданий с опорными мостовыми электрическими кранами грузоподъемностью до 32 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы разработаны колонны прямоугольного сечения (рис. XI-4, б), а для зданий с опорными кранами общего назначения от 32 до 50 т легкого, среднего и тяжелого режимов работы - колонны двухветвевые (рис. XI-4, в). Колонны прямоугольного сечения могут быть использованы в зданиях высотой от 8,4 до 14,4 м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют от 400x600 до 400x900 мм (через 100 мм). Колонны двухветвевого сечения применяют в зданиях высотой более 14,4 (до 18) м. Размеры сечения колонн в подкрановой части составляют 500x1400 и 500x1900 мм.

Сборные колонны изготавливают из тяжелого бетона классов В15-В40. Основная рабочая арматура (профильная) может быть без предварительного напряжения - стержневая из горячекатаной стали класса А1П и предварительно напряженной - со спиральной поперечной арматурой. Предварительное напряжение арматуры уменьшае прогибы верхней точки каркасов одноэтажных зданий при действии горизонтальных нагрузок, что позволяет в некоторой степени уменьшить ра< д арматуры и высоту сечения колонн.

Все типовые колонны предназначены для применения в том случае, когда

верх фундаментов под них имеет отметку - 0,150. В нижней части колонны могут иметь горизонтальные канавки для улучшения их соединения с фундаментами (см. рис. XI-5, е).

Для соединения с колонной других конструктивных элементов (стропильных и подстропильных конструкций, подкрановых балок, элементов стен и др.) в ней предусматривают закладные детали (рис. XI-4, д). Количество закладных деталей для опирания и крепления наружных стен и их расположение определяются конструкцией стен. В колоннах, располагаемых в местах установки вертикальных связей, предусматривают закладные детали для крепления связей, а у колонн, располагаемых у торцевых стен, - дополнительные закладные детали для крепления приколонных стоек фахверка. В верхней части колонны имеют оголовки: при опирании на них железобетонных конструкций с соединением на монтажной сварке - горизонтальные пластины (заподлицо или с выступами на 10 мм); при стальных несущих конструкциях-анкерные болты (рис. XI-4, д, ж).

При использовании в покрытиях железобетонных подстропильных конструкций длина колонны средних рядов принимается на 600 мм меньше, чем в покрытиях только со стропильными конструкциями.

Размеры сечения надкрановой части колонн прямоугольного и двух-ветвевого вида унифицированы и составляют по высоте (в направлении пролета) 380 и 600 мм. При высоте сечения 380 мм возможна "нулевая" привязка колонн к крайней продольной разбивочной оси, поскольку ось подкранового пути имеет также унифицированную привязку к ней, равную 750 мм. При высоте сечения 600 мм необходимо применять привязку "250" или "500", так как в этом случае ось подкранового пути отстоит от разбивочной оси на 1000 мм и более.

Двухветвевые железобетонные колонны по сравнению с колоннами прямоугольного сечения более трудоемки при изготовлении, транспортировке и монтаже. Вследствие этого их применение ограничивают, вместо них рациональнее применять стальные колонны.

В целях снижения массы колонн и более экономного расхода материалов разработаны типовые колонны кольцевого сечения, изготавливаемые методом центрифугирования (рис. XI-4, г). Такие колонны могут быть использованы в зданиях с неагрессивной средой без мостовых кранов или с ними грузоподъемностью до 32 т. Диаметры сечения колонн в зависимости от нагрузки и длины колонны, сетки колонн и грузоподъемности кранов составляют от 300 до 1000 мм (через 100 мм) при толщине стенок от 50 до 120 мм. На изготовление таких колонн требуется почти в 2 раза меньше бетона и на 20-30% стали.