Различные режимы разрушения бетонных колонн — компрессионных элементов

Существует три режима разрушения бетонных колонн (компрессионных элементов), т.е. разрушение вследствие чистого сжатия, комбинированного сжатия и упругой неустойчивости. Мы рассмотрим эти режимы разрушения бетонных компрессионных элементов.
Железобетонная колонна является элементом сжатия и передает нагрузку от конструкции на грунт через фундамент. Существует три типа железобетонных колонн в зависимости от их высоты и поперечных размеров.
Длинные колонны это те, у которых отношение высоты к наименьшему боковому размеру больше 12. Когда отношение высоты к наименьшему боковому размеру меньше 3, она называется пьедестал а если она находится в диапазоне от 3 до 12, ее называют короткая колонна.
Несущая способность и режимы разрушения железобетонной колонны зависят от коэффициента податливости. Коэффициент податливости это отношение эффективной длины Le и наименьшего бокового размера колонны в соответствии с индийскими и британскими стандартами.
Но в соответствии с Кодексом практики Американского института бетона, коэффициент податливости определяется как отношение эффективной длины колонны к ее радиусу гирации, что аналогично тому, что используется для проектирования конструкционной стали в соответствии с Кодексом IS. Эффективная длина колонны зависит от условий ее опирания на концы.

Разрушение бетонной колонны

Различные режимы разрушения бетонных колонн — компрессионных элементов

Исходя из коэффициента податливости колонны, существует три режима разрушения железобетонных колонн. Предполагается, что колонны нагружены по центру (без эксцентрических нагрузок).

Режим — 1: Разрушение колонны вследствие чистого сжатия:

При осевой нагрузке железобетонных колонн арматурная сталь и бетон испытывают напряжения. Когда нагрузка велика по сравнению с площадью поперечного сечения колонны, сталь и бетон достигают предела текучести, и колонна разрушается без боковой деформации.
Бетонная колонна раздавливается, и разрушение колонны происходит из-за разрушения материала. Чтобы преодолеть это, бетонная колонна должна иметь достаточную площадь поперечного сечения, чтобы напряжение было ниже заданного предела.
Этот тип разрушения обычно наблюдается в случае колонн, у которых высота до наименьшего бокового размера меньше 3 и которые не испытывают изгиба под действием осевых нагрузок.

Способ — 2: Разрушение колонны из-за комбинированного сжатия и разрушения:

Короткие колонны обычно подвергаются осевым нагрузкам, боковым нагрузкам и моментам. Короткие колонны под действием боковых нагрузок и моментов подвергаются боковому прогибу и изгибу. Длинные колонны подвергаются боковому прогибу и изгибу, даже если они нагружены только осевой нагрузкой.
В таких условиях, когда напряжения в стали и бетоне достигают предела текучести, происходит разрушение материала и колонна RCC разрушается. Этот тип разрушения называется комбинированным разрушением при сжатии и изгибе.

Способ — 3: Разрушение колонны из-за упругой неустойчивости:

Длинные колонны очень тонкие, т.е. их эффективная длина по отношению к наименьшему боковому размеру составляет более 12. При таких условиях несущая способность железобетонных колонн резко снижается для данной площади поперечного сечения и процентного содержания арматурной стали.
Когда железобетонные колонны такого типа подвергаются даже небольшим нагрузкам, они становятся неустойчивыми и прогибаются в любую сторону. Таким образом, арматурная сталь и бетон в таких случаях достигают предела текучести даже при небольших нагрузках и разрушаются из-за бокового упругого смятия.
Этот тип разрушения неприемлем в практических бетонных конструкциях. Кодекс не допускает использование таких длинных колонн с коэффициентом податливости более 30 (для колонн без подкосов) для использования в бетонных конструкциях.

Режимы разрушения бетонных колонн при различных значениях коэффициента жесткости

Режимы разрушения бетонных колонн для различных коэффициентов податливости

Читайте далее:
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центрсельстрой