Колонны — это конструктивные элементы, функция которых в архитектуре — воспринимать силы сжатия и/или изгиба и передавать нагрузки от здания на фундамент. Однако из-за высоких нагрузок, которым они обычно подвергаются, в них возникают различные патологии конструкции.
Посмотрим, какие.
Одной из наиболее распространенных патологий является разрушение при сжатии, которое происходит, когда осевая нагрузка, приложенная к колонне, превышает ее прочность на сжатие. Это разрушение может быть следствием того, что в проекте не были учтены ожидаемые нагрузки или определены недостаточные размеры поперечного сечения, или же оно может быть вызвано низким сопротивлением бетона или отсутствием соответствующей арматуры.
Другая существенная проблема – разрушение вследствие изгиба. Колонны подвергаются боковым нагрузкам, которые создают изгибающие моменты. Если эти моменты превышают изгибающую способность колонны, может произойти разрушение. Это может быть связано с нарушениями при проектировании, когда не учтены боковые нагрузки, отсутствует поперечная арматура для сопротивления изгибающим моментам или имеются разрывы продольной арматуры.
Потеря устойчивости – это еще одна патология, которую следует учитывать. Потеря устойчивости происходит, когда колонна, подвергающаяся сжимающей осевой нагрузке, отклоняется вбок из-за нестабильности системы. Это происходит в тонких колоннах и обычно вызвано нарушениями при проектировании, когда не учтена взаимосвязь между эффективной длиной колонны и ее радиусом вращения, а также отсутствием армирования, чтобы противостоять напряжениям изгиба.
Кроме того, колонны могут испытывать разрушения при сдвиге, когда не обеспечивается достаточное армирование, чтобы противостоять горизонтальным силам. Эти силы вызывают трещины в бетоне колонны и даже ее обрушение. Отсутствие соответствующей поперечной и продольной арматуры, а также недостаточное уплотнение бетонного ядра являются факторами, способствующими этому разрушению.
Очень важно выполнить тщательный анализ конструкций с учетом расчетных нагрузок и условий. Кроме того, необходимо следовать применимым строительным нормам и правилам, чтобы предотвратить и смягчить эти проблемы в бетонных колоннах. Это гарантирует безопасность и устойчивость конструкций на протяжении всего срока их эксплуатации.
Жеан Карлос Сото, старший инженер-конструктор Отдела архитектуры Amusement Logic
