колонны размещение на форме
Обозначение колонн и опор
Условное изображение на строительных чертежах таких конструкций, как колонны и опоры, должно производиться в соответствии с требованиями ГОСТ 21.201–2011.
Высота расположения горизонтальной плоскости сечения пилонов, опор и колонн над полом составляет один метр. В тех случаях, когда базы колонн выполняются на основании специальных конструктивных решений, горизонтальная плоскость сечения должна располагаться над базой, в нижней части. Вуты и другие особенности конструкции, которые имеют капители колон, согласно действующим стандартам необходимо изображать с помощью тонких штриховых линий.
Если колонны выполнены таким образом, что имеют переменное сечение, то его горизонтальная плоскость располагается в самом низу опоры.
| Изображение | Наименование | |
|---|---|---|
| на плане | на разрезе | |
 |  | Колонна (опора) |
 |  | Колонна с вутами и прогоном (ригелем) |
 |  | Колонна увеличивающаяся или уменьшающаяся в сечении наверх |
 |  | Составная колонна |
 |  | Опора (пилон) увеличивающаяся или уменьшающаяся в сечении наверх |
 |  | Колонна металлическая сплошностенчатая, (а) – без консоли, (б) и (в) – с консолью |
 | Металлическая колонна двухветвевая | |
Колонны
Колонны представляют собой весьма распространенные в строительстве элементы, которые широко используются при сооружении жилых и административных зданий, объектов социально-культурного назначения и промышленности.
В большинстве случаев в колонны сечении имеют или цилиндрическую, или квадратную форму. Для их изготовления используются такие материалы, как камень, металл, железобетон, древесина и т.п.
Основное предназначение колонн состоит в том, чтобы служить опорами для внутренних частей зданий или же их фронтонов.
Во многих случаях колонны не выполняют функции несущих элементов (то есть не поддерживают какие-либо массивные конструкции зданий), а используются в декоративных целях. Их нередко применяют в качестве триумфальных украшений, например, для постаментов, на которых устанавливаются статуи.
В архитектуре и строительстве широко используются также пилястры и полуколонны. Пилястр внешне похож на колонну, однако в его конструкции отсутствует энтазис. Он используется и как декоративный, и как несущий элемент. Что касается полуколонн, то их отличительной особенностью является то, что из стен они выступают на половину своего диаметра. Так же, как и пилястры, они могут быть и несущими, и декоративными элементами строений.
Все гражданские и промышленные здания, а также инженерные сооружения в обязательном порядке имеют в своем составе несущие конструкции. Такой важный их параметр, как размер сечения, определяется тщательными расчетами. Именно этим они отличаются от конструкций архитектурных: дело в том, что сечения последних определяются на основании теплотехнических, архитектурных и прочих специальных требований.
Ко всем современным строительным конструкциям предъявляются весьма жесткие технические, эксплуатационные, производственные, экономические, экологические и эстетические требования, которым они должны в полной мере соответствовать.
Основой каркасов подавляющего большинства жилых и промышленных зданий являются железобетонные колонны, являющиеся несущими конструкциями. Их основная функция состоит в том, чтобы выдерживать ту нагрузку, которую передают им расположенные выше части сооружений. Колонны из железобетона являются опорами для балок, прогонов, арок, ферм, ригелей и лотков.
Опоры
В современном строительстве опорой называется то место, где можно установить, закрепить какую-либо конструкцию или ее элемент таким образом, чтобы он находился в постоянном и прочном положении. Кроме того, опорой принято именовать такой предмет, который служит для поддержки чего-нибудь.
Опоры передают усилия на фундаменты и от одних частей зданий и сооружений к другим. С точки зрения материалов изготовления и конструкции опоры серьезно различаются в зависимости от характера транслируемых усилий и их величины.
Для того чтобы поддерживать пролеты мостов опорами, используются так называемые «быки» и устои. Быки имеют обтекаемую форму, устанавливаются со стороны верховой части водотока и воспринимают нагрузку сразу от двух пролетных сооружений.
Как армировать колонны: схемы, нормы и правила
В монолитном строительстве, колоннами называют железобетонные вертикальные протяженные элементы, предназначенные для восприятия и передачи нагрузки от вышележащих конструкций. Для того чтобы они смогли обеспечить одноэтажным и многоэтажным сооружениям необходимый уровень жесткости и прочности, по вертикали, их усиливают арматурным каркасом. Разберем, как правильно и чем выполнить армирование колонны, чтобы она выдержала все будущие нагрузки на сжатие, скручивание и изгиб.
Зачем армировать колонны?
Арматурный каркас увеличивает такие показатели бетонной колонны, как:
На сколько, сильно увеличатся данные показатели, зависит от диаметра используемой арматуры и марки бетона. Так же армирование даёт возможность заливать колонны не только с простой формой поперечного сечения – квадратной и прямоугольной. Но и более сложной – двутавровой и круглой (сплошной и полой).
Материал для усиления колонн
Для армирования колонн используют арматуру следующих классов:
Технологические нормы по созданию армирующего каркаса
Для того чтобы правильно выполнить армирование монолитной колонны необходимо соблюдать следующие нормы по его устройству.
Диаметр арматуры
Минимальный диаметр стальных рабочих продольных стержней для сборных колонн должен быть равен не менее 16 мм. Для монолитных допускается применять арматуру диаметром 12 мм.
Рекомендуется, для создания армирующего каркаса колонны, использовать пруты одинаковой диаметра. Но допускается и применение двух разных, в этом случае стержни большего размера располагаются по углам колонны, а меньшего между ними по центру.
Минимальный и максимальный процент армирования колонны
Минимальный размер сечения арматуры для всех колонн разный. Определяется он расчетными действиями, учитываются все будущие нагрузки, которые будут действовать на колонну, временные, длительные и постоянные.
Максимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры не рекомендуется делать более 5% площади поперечного сечения колонны. Так как в этом случае тяжело расположить стержни в пределах сечения.
Оптимальный процент армирования колонн находиться в пределах 0,4-3%. В местах стыковки это значение будет в 2 раза больше.
Пример расчета процента армирования колонны 400 на 400 мм, арматурой 16 диаметра – 4 шт.
Расположение продольных стержней
Максимально допустимое значение расстояния между осями продольных стержней не должно превышать 400 мм. Если расстояние более 400 мм, то следует между ними установить дополнительные стержни диаметром не менее 12 мм.
Рекомендуемое значение расстояния между стержнями в свету для сборных колонн рекомендуется делать не менее 30 мм, а для монолитных от 50 мм. В обоих случаях минимальное значение следует принимать не менее диаметра используемой арматуры.
Размер и расположение поперечных элементов
Размер поперечных стержней, зависит от наибольшего размера продольного прута в сечении колонны, а также от способа их соединения (вязка или сварка). Минимальный диаметр поперечных прутов указан в таблице ниже:
На размер шага расположения хомутов в колонне влияет класс арматуры, и ее показатели расчетного сопротивления сжатию Rас.
Если процент насыщения продольных стержней в колонне больше 3, то размер шага поперечной арматуры не должен превышать 30 см и не быть более 10 диаметров меньшего продольного элемента. Рекомендуется в данном случае хомуты крепить методом сварки.
Длина и правила стыковки прутов колонн
Длина арматуры для армирования монолитной железобетонной колонны берется такой, чтобы не было необходимости делать стык. Но если стык все же необходимо выполнить внахлест, без применения сварки, то лучшим вариантом расположения стыка будет в месте изменения сечения колонны. А для многоэтажных монолитных домов, лучший вариант расположения стыка, это уровень верха перекрытия.
Рекомендуемый размер нахлеста арматуры в колонне в сжатом состоянии, равен 30 диаметрам прута, при выполнении стыковки в разбежку. Но чаще всего стыковку выполняют без разбежки над перекрытием, в таком случае размер нахлеста рекомендуется делать в 2 раза больше, то есть 60 диаметров прута.
На схемах ниже приведены примеры выполнения стыковки продольной арматуры в монолитном домостроении.
Требования к защитному слою
Соблюдение требований по защитному слою бетона для арматуры колонны, одно из важнейших условий качественной железобетонной конструкции. Размер защитного слоя, зависит от диаметра арматуры и её назначения.
По моему опыту, чаще всего размер защитного слоя для колонн находится в пределах 3 – 4,5 см. Но если толщина защитного слоя, получилась более 50 мм в растянутой зоне сечения, то необходимо дополнительно устанавливать конструктивную арматуру в виде сеток.
Схемы армирующих каркасов
На схему расположения продольных и поперечных элементов армирования колонны (хомутов и соединительных стержней), влияет размер колонны, форма, количество арматуры используемых для её усиления, а также способ соединения элементов каркаса: при помощи сварки или вязальной проволоки.
Как видите при создании армирующего каркаса следует учесть немало факторов, для того чтобы получить качественную железобетонную колонну. Будьте внимательны и ответственно отнеситесь к процессу строительства и расчета. Если остались вопросы после изучения материала, задавайте их в комментариях.
Элементы колонны
Элементы колонн в чертежах.
Элементы колонн дорического и ионического ордера.
Более пышный и богатый коринфский ордер, который появился к концу 5 в. до н.э. Элементы колонны коринфской более изящны и нарядны, чем у ионической и дорической. У капители украшение похоже на наполненную растениями корзину (например, колонны храма Аполлона в Бассах, круглого храма в Эпидавре, памятника Лисикрата в Афинах).
Отдельные элементы колонн разного ордера.
Пьедесталы колонн устанавливают под базу. Пьедестал колонны состоит из трех частей: плинты, крышки, тумбы. Пьедесталы использовались древними римлянами для колонн триумфальных арок, и для установки колонн, посвященных императорам и военачальникам: колонна Траяна, колонна Марка Аврелия. Пьедесталы колонн могут иметь правильную геометрическую форму, их украшают рельефным орнаментом, рустованным камнем. В поздних ордерных системах пьедесталы колонн делятся на цоколь, стул и карниз, украшен профильными элементами, рельефами.
Колонна Траяна за счет высокого пьедестала кажется еще более величественной.
Современные методы позволяют изготавливать колонны любого ордера, а также самый разнообразный лепной декор. Свойства такого материала как полиуретан позволяют получать точные копии известного декора. Элементы колонн из полиуретана можно подбирать по каталогам, а затем собирать в готовые конструкции.
Колонны из полиуретана в украшении фасада загородного дома в Подмосковье.
Опираясь на новые технологии и особенности полиуретана, можно украшать современные частные и общественные здания античным классическим декором.
СП 430.1325800.2018 Монолитные конструктивные системы. Правила проектирования
7 Конструирование несущих железобетонных конструкций
7.1 В общем случае конструирование несущих железобетонных элементов монолитных конструктивных систем выполняют согласно СП 63.13330 и настоящему своду правил.
7.2 Арматура (рабочая и конструктивная) в любом случае должна иметь защитный слой бетона, обеспечивающий ей защиту от коррозии, а также сцепление и совместную работу арматуры с бетоном. Толщину защитного слоя следует назначать с учетом возможных отклонений, связанных с технологией арматурных и бетонных работ согласно 10.3.1-10.3.4 СП 63.13330.2012, а также с учетом требуемого предела огнестойкости для конструкции.
7.3 Минимальное расстояние между стержнями арматуры принимают с учетом обеспечения укладки и уплотнения бетона железобетонного элемента и совместной работы арматуры и бетона.
Обеспечение укладки и уплотнения бетона зависит от состава бетонной смеси (подвижности бетонной смеси, размеров крупного заполнителя) и расположения арматуры по отношению к направлению укладки бетона.
Минимальное расстояние между стержнями арматуры для обеспечения совместной работы арматуры и бетона устанавливают в зависимости от диаметра арматурных стержней согласно 10.3.5 СП 63.13330.2012.
Максимальное расстояние между стержнями арматуры для различного типа железобетонных элементов устанавливают согласно подразделу 10.3 СП 63.13330.2012.
В качестве базовой длины прямой анкеровки принимают ее значение, требуемое для восприятия предельного усилия в арматурном стержне, соответствующего расчетному сопротивлению арматурной стали согласно 10.3.26 СП 63.13330.2012.
Анкеровку растянутой арматуры допускается выполнять путем загиба арматурных стержней, устройства крюков на концах арматурных стержней, приварки поперечных стержней (рисунок 7.1, б-д). Кроме этого, анкеровку выполняют с помощью стальных элементов (пластин, уголков и шайб), привариваемых на концах арматурных стержней, а также с помощью специальных анкерных устройств (высаженных головок и т.п.). При таких способах анкеровки должна быть обеспечена прочность бетона на смятие под этими анкерами и прочность бетона на выкалывание, когда арматуру анкеруют за пределами рассматриваемого элемента. Расчет производят согласно 8.1.43-8.1.45 СП 63.13330.2012.
7.6 При конструировании арматурных изделий и закладных деталей рекомендуется стремиться к сокращению числа их типоразмеров как в пределах железобетонного элемента, так и в пределах ряда железобетонных конструкций.
7.8 Стержни продольной рабочей арматуры монолитных колонн рекомендуется назначать одинакового диаметра. Диаметр рабочей продольной арматуры в колоннах рекомендуется принимать не менее 12 мм. В случае, если продольная арматура конструируется из стержней разных диаметров, стержни большего диаметра располагают в углах поперечного сечениях колонны.
7.9 В монолитных колоннах многоэтажных зданий стыки рабочей продольной арматуры устраивают на уровне верха перекрытий. Стыки выполняют, как правило, вразбежку. При этом в пределах стыка предусматривают установку поперечной арматуры (хомутов) с шагом не более 10 диаметров стержня продольной арматуры (по наименьшему диаметру).
При высоте этажа менее 3,6 м или при продольной арматуре диаметром более 28 мм стыки рекомендуется устраивать через этаж.
Выпуски стержней из колонны с большим поперечным сечением нижнего этажа в колонну с меньшим поперечным сечением верхнего этажа, а также колонн одинакового поперечного сечения рекомендуется выполнять согласно рисунку 7.2. При этом перевод стержней из одного этажа колонны в другой осуществляется путем их отгиба с уклоном не более 1:6 (рисунок 7.2, а, б). Часть стержней колонны нижнего этажа может быть доведена до верха перекрытия (рисунок 7.2, б) и не заводится в колонну верхнего этажа, если она не требуется там по расчету. В случае значительной разницы в сечениях колонн верхнего и нижнего этажей выпуски следует устраивать установкой специальных стержней в количестве, необходимом для колонны верхнего этажа (рисунок 7.2, в).
Анкеровка и стыки арматуры внахлестку во всех случаях должны соответствовать СП 63.13330.
Название деталей ордера
Обладая общей исходной конструкцией, все три основные греческие ордера имеют и общие основные части: колонны, антаблемент и ступенчатое основание (стереобат).
Стволы колонн обработаны вертикальными (криволинейными в плане) углублениями – каннелюрами.
Антаблемент во всех ордерах имеет три структурные части: нижнюю – архитрав, среднюю – фриз и верхнюю – карниз.
Архитрав – основная несущая часть антаблемента – состоит из каменных блоков, перекрывающих пролет между колоннами.
Фриз – стенка, на которую в каменной конструкции опираются балки и плиты перекрытия.
В карнизе главным структурным элементом является карнизная плита (гейзон), которая выносится вперед и служит в то же время переходом к крыше здания. Карнизная плита завершается каменным желобом (сима), который собирает стекающую с кровли воду и сбрасывает ее через специальные отверстия на землю.
Расстояния между колоннами (интерколумнии), а также между колоннами и стеной здания зависели от каменных конструкций перекрытия и не могли быть большими.
Различия между ордерами имеются как в их структуре, так и пропорциях, формах и декоративных элементах. Все это в целом создает особых художественных характер каждого ордера.