Железобетонная колонна

Область техники
Железобетонная колонна относится к области строительства и может быть использована в качестве железобетонной колонны для жилых и промышленных зданий.
Уровень техники
Известна железобетонная колонна (Патент RU №149993, МПК E04C 3/20, опубликовано: 27.01.2015 Бюл. № 3), содержащая бетон, продольную и поперечную арматуру, причем железобетонная колонна содержит продольную стальную и продольную стеклопластиковую арматуру.
Недостатком данной конструкции является недостаточно высокая надежность устройства.
Известно наиболее близкое устройство - железобетонная колонна (Сахановский К.В. Железобетонные конструкции. Госстройиздат, М., 1959, 840 с., с. 82), содержащая бетон, продольную и поперечную арматуру, причем поперечная арматура выполнена в виде хомутов, препятствующих выпучиванию продольных стержней при сжатии.
Недостатком данного устройства является недостаточно высокая надежность железобетонной колонны.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом заявленного решения является повышение несущей способности железобетонной колонны.
Настоящий технический результат достигается в устройстве железобетонная колонна, содержащем внутри бетонного тела продольную и поперечную арматуру в виде хомутов, при этом продольная и поперечная арматура в виде хомутов выполнена из высокопрочной стальной арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, причем длинная ось эллипса совмещена с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения колонны, длины осей эллипса приняты в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения посередине длины колонны, в середине колонны установлено центральное поперечное армирование прямоугольником в виде хомута с расположением длинных осей эллипса перпендикулярно продольной арматуры, последующие горизонтальные армирующие прямоугольники установлены с нелинейным увеличением расстояния одна от другой к краям колонны пропорционально уменьшению нагрузки по эпюре.
Отличительными признаками являются:
продольная и поперечная арматура в виде хомутов выполнена из высокопрочной стальной арматуры в поперечном сечении эллипсовидной формы, при изменении геометрической формы которой с той же самой площадью и с тем же самым материалом увеличится несущая способность в направлении длинной оси, а это увеличит надежность и несущую способность конструкции;
длинная ось эллипса совмещена с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения колонны, длины осей эллипса приняты в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения посередине длины колонны, это повышает несущую способность железобетонной колонны;
в середине колонны установлено центральное поперечное армирование прямоугольником в виде хомута с расположением длинных осей эллипса перпендикулярно продольной арматуры, что препятствует выпучиванию продольных стержней при сжатии;
последующие горизонтальные армирующие прямоугольники установлены с нелинейным увеличением расстояния одна от другой к краям колонны пропорционально уменьшению нагрузки по эпюре, это учитывает нелинейность несущей способности устройства.
Сравнение заявляемого решения с аналогом и прототипом не выявило в них признаки, заявляемого решения, это позволило сделать вывод о соответствии критерию «новизна».
Краткое описание рисунков
Сущность технического решения поясняется фигурами, где:
на фиг. 1 показан изометрический вид фрагмента железобетонной колонны, включающей: 1 - бетонное тело; 2 - поперечную стальную арматуру в виде хомутов; 3 - продольную стальную арматуру; 4 – продольная сторона хомута; 5 – поперечная сторона хомута;
на фиг. 2 показан разрез, продольной стальной арматуры А-А с фиг. 1, включающий: 3 - продольная стальная арматура;
на фиг. 3 показан разрез Б-Б с фиг. 1 поперечной стальной арматуры в виде продольной стороны хомута, включающий: 4 - продольную сторону хомута;
на фиг. 4 показан разрез В-В с фиг. 1 поперечной стальной арматуры в виде поперечной стороны хомута, включающий: 5 - поперечную сторону хомута.
Осуществление полезной модели
о
Изготовление устройства железобетонной колонны осуществляют уложением ленточного металлического каркаса железобетонной колонны в опалубку, при этом продольную стальную арматуру 3 соединенную с поперечной стальной арматурой 2 в виде хомутов выполняют в поперечном сечении эллипсовидной формы. Длинную ось эллипса совмещают с направлением максимальной нагрузки поперечного сечения колонны. Длины осей эллипса принимают в пропорции с расчетными нагрузками по осям поперечного сечения посередине длины колонны.  В середине колонны устанавливают центральное поперечное армирование прямоугольником в виде хомута 2 с расположением длинных осей эллипса перпендикулярно продольной арматуры 3. Последующие горизонтальные армируемые прямоугольники устанавливают с нелинейным увеличением расстояния одна от другой к краям колонны пропорционально уменьшению нагрузки по эпюре. Соединение арматуры выполняют сваркой или вязальной проволокой. Железобетонная колонна имеет опору на нижнее основание и принимает нагрузку на верхнее основание колонны. По длине колонны нагрузка распределится по параболической эпюре с максимумом в середине колонны.  Подготовку поперечной стальной арматуры в виде хомутов 2, выполняют загибанием углов на 90 вдоль продольной оси арматуры, с предварительным их разогревом в горно кузнецы или газовой горелкой, и с расположением длинной оси эллипса для поперечной стороны хомута 5 и продольной стороны хомута 4 в плоскости хомута 2. Монтаж линейных отрезков арматурного каркаса предварительно выполняют в специализированном шаблоне позволяющем ровно совместить длинную ось эллипса продольной 3 и поперечной арматуры 2, с максимальными нагрузками на железобетонную колонну. Готовый металлический каркас помещают в опалубку и создают бетонное тело 1.
Арматура эллипсовидной формы, ориентированная длинной осью эллипса на максимальные нагрузки, имеющая больший момент сопротивления по большей оси будет повышать надежность конструкции железобетонной колонны и её несущую способность.
Источники информации
1. Патент RU №149993, МПК E04C 3/20, опубликовано: 27.01.2015 Бюл. № 3.
2. Сахановский К.В. Железобетонные конструкции. Госстройиздат, М., 1959, 840 с., с. 82.