Наклонные колонны – это не вертикальные колонны, которые используются во многих строительных работах для эстетики и архитектурных требований. Рассматривается конструкция наклонной колонны, нагрузки и изгибающий момент в наклонных колоннах.
Вертикальный элемент конструкции, подверженный осевому сжатию в большинстве случаев с некоторым моментом или без него, называется колонной. Если этот же элемент наклонный, то это стойка. Но все эти элементы в целом подвергаются в большинстве случаев сжатию, и они классифицируются как подкосы.
Сложные конструкции в строительной отрасли быстро растут в связи с развитием и спросом населения. Один из основных структурных элементов всех времен также претерпел различные изменения в строительстве, чтобы иметь уникальный эстетический вид.
Новая идея заключается в том, что колонны больше не являются вертикальными. Они могут быть наклонными. Наклонные колонны происходят из категории структурных элементов каркаса гравитационно нагруженных колонн и могут быть применены как к жестким, так и к консольным рамам.
Наклонные колонны стадиона
Две сборные балки, опирающиеся на наклонную колонну
Когда мы рассматриваем наклонную колонну (скажем, раскос), силы, которым она подвергается, – это осевое сжатие, моменты и сдвиг, которые могут быть определены любым методом анализа рамы. Во многих задачах структурного анализа мы чаще всего имеем дело с наклонными колоннами. При этом не существует различий в методе анализа, который мы проводим для них.
В большинстве случаев расчет ведется на осевые силы и моменты обычным методом. В условиях, когда сдвиг является преобладающим (это происходит, когда элемент значительно наклонен), необходимо спроектировать арматуру сдвига и предусмотреть ее.
Примерами конструкций наклонных колонн являются стропила и стойки фермы RCC, двускатные балки наклонной крыши и верхний хорд балки RCC Virendeel.
Верхний хорд (балка) балки Виренделя, которая является горизонтальным элементом, проектируется как колонна, а не как балка, поскольку в ней преобладает сжатие.
Передача нагрузки и прогиб
Наклонная колонна – прогиб под нагрузкой
Колонна с несимметричным поперечным сечением может подвергаться кручению или боковому прогибу. Смятие при кручении – это внезапное скручивание колонны. Согласно теории, наличие эксцентрической нагрузки приводит к снижению прочности колонны.
Термин эксцентрическая нагрузка определяется как ситуация, когда осевая нагрузка на колонну не является концентрической или, другими словами, если линия действия осевой нагрузки не параллельна центральной оси колонны.
Эксцентриситет, представленный в основном символом “e”, нагрузки приводит к изгибу колонны. Следовательно, комбинированное действие осевой нагрузки и изгиба приводит к снижению несущей способности.
Наклонная колонна, подверженная эксцентричной осевой нагрузке
Нагрузки и изгибающий момент в наклонной колонне
На рисунке 5 ниже показана наклонная колонна, соединенная балкой. Мы обсудим, как можно определить нагрузку в колонне.
Наклонная колонна – соединение с балкой
Из рисунка следует, что
w = общая нагрузка, приложенная к балке. Это нагрузка, которая должна быть передана на наклонную колонну AB.
Осевая сила P может быть получена из уравнения
Момент, обусловленный эксцентриситетом колонны, можно определить следующим образом
M = P.e
Где e – эксцентриситет. Из рисунка, “e” должно быть определено из данных деталей. Таким образом,
После анализа колонны и определения нагрузок и усилий следующей процедурой является проектирование наклонной колонны.
Конструкция наклонной колонны
Конструкция наклонной колонны подобна конструкции вертикальных колонн
- Определите тип колонны, рассчитав эффективную длину и конечные условия.
- Для максимального момента значение определяет арматура
Многие исследования показали, что наклонные колонны подвержены большим моментам из-за эксцентриситета по сравнению с вертикальными колоннами. Момент увеличивается с увеличением эксцентриситета.
По мере увеличения наклона колонн эксцентриситет также увеличивается, следовательно, увеличивается и момент. Наклон колонн приводит к возникновению горизонтальных составляющих сил в дополнение к внешней боковой нагрузке.
- Концепция проектирования высотных зданий из железобетона.
- Проектирование кровельных ферм.
- Анализ рамы с сопротивлением моменту и распределение боковой нагрузки.
- Высотные сооружения.
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОМПРЕССИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.
- Основы проектирования балок.
- Как происходит разрушение стальной конструкции? [PDF].