и с затяжками. В мостах пролетное строение составляется част из отдельных арок.

Рабочая арматура м. б. одиночной и двойной-в зависимости от очертания кривых давления при различных загрулениях арки. Верхняя арматура связывается с нижней хомутами из круглого зкелеза. Кроме рабочей арматуры, располонгеп. параллельно очертанию свода, применяется еще и распределительная, располагаемая параллельно образующим свода. При значите.тьпых пролетах нтяжелой нагрузке (в мостах) иногда устраивают арки и своды с лесткон арматурой, представляющей собою клепаный решетчатый остов (система Ме.тана). В отиошепии (определения напряясенпи в лсолезе и бетоне аркр! и своды совершенно аналогичны стойкам, подверЛесиным в и е ц е н т р е н н ом у сжат н ю.

5, Безбалочные перекрытия. Бозбалочнымн (грибовидными) перекрытия.ми. называются

арматура ригеля

иг. 13.

плиты с перекрестной арматурой, непосредственно опирающиеся (без балок) на л<:еле-зобетоппые колонны и находящиеся с последними в жесткой связи (см. Перещштия).

6. Рамы. Рамы (фиг. 13) представляют собою сочетания стоек и балок, жестко соединенных между собой, или соединения отдельных л-сестких стернхней (см. Рамы). В последнее время весьма крупное значение начинают приобретать т. п. о б о л о ч к и, дающие возмоллюсть перекрытия чрезвычайно боль-ппгх пролетов. Это-сводчатые или куполообразные плиты, которые при придании им надлежащей формы и при соответственном устройстве опор работают исключительно на снатие при полном отсутствии изгибающих моментов. Это дает возмокпость устра-вать такие оболочки весьма тонкими. Известен ряд купольных перекрытий этого типа толщиной всего 4 см при про.тете свыше 40

Сочетание отдельных элементов дает конструкцию частей зданий. Так, напр., леле-зобетонные столбы и балки образуют каркас стен железобетонного здания, а заполнениями фахверка могут служить л-селезобетопные П.ТИТЫ или простенки пз другого материала (пустотелые бетонитовые камни п т. п.); ие-лезобетонные балки и плиты, как ун-се бы.то лказано, дают в соедпнении железобетонные меледуотажные перекрытия и т. д.

II. Конструктивные требования. I. Размеры железобетонных элементов.

Плиты перекрытий обыкновенно имеют толщину от 6 см. Более тонкие п.литы допускаются только для подвесных потолков, не несущих нагрузки, кроме собственного веса. По германским нормам, плиты с перекрестной арматурой должны пметь полезную высоту, равную пе менее наименьшего расстояния между опорами (свободно лелчащие Г1.ТИТЫ) пли не менее j.-.f расстояния межд> точками нулевых моментов и во всяком случае не менее расстояния мелсду опорами (иеразрезные плиты). Для балочных плит вместо Vao берется 1/27. Однако, это ограничение не вполне обосновано н подчас дает преувеличенные размеры. В грал-сданскпх соорун-геииях толщина плит редко встречается бсльше 14-15 см.

Прямоугольные балки делаются обыкновенно ширппой от до рабочей пх высоты для возмол:постп раз-меншнпя арматуры и лдоб-ства ее укладки;с другой стороны, для обеспечения надлелсаще!! л:.есткостп, эта высота не д. б. менее расчетного пролета балки.

Ребристые балки имеют обыкновенно высоту; от Vw до Vie расчетного пролета балки (разрезные) и от /i °до /25 этого пролета (неразрезные); по отношению к толщине плиты высота балки равна от 4 до 8. Ширина ребра тавра де.ла-ется не менее 20 см.; ширина принимается равной: д-тя балок большого сечения - от до рабочей высоты ребра, д,ля балок ма.лого сечения-от /g до -/3 этой высоты; шюгда, по архитектурным сообралхениям, ширине ребра тавра придают размеры в пределах от до V4 рабочей высоты ребра; нормальная ширина ребер-от 20 до 40 см. Толщина плиты в тавровых балках пе должна быть менее 8 см.

Стойкам следует придавать по возможности такое сечение, чтобы наименьший размер их был равен не менее /20 высоты и во всяком случае не менее 20 см-, лучше наименьшей толщиной стойки считать при обыкновенном армировании 25 см, сети бы цаже выявленные расчетом напряжения и поверка па продольный изгиб допускали меньшие размеры; в стойках со спиральной армату-] )0й иаиме1плний диам. ядра берется равным 30 см нри наружном диам. в 35 сж.

Своды в гралгданских соорул-сенпях делаются обыкновенно толщиной от 8 до 15 см. Толщина в ключе бесшарнирных лелезобе-тонных мостовых сводов для предварительного подбора сечения м.б. взята

а - уг

1де р-постоянная равномерно распределенная нагрузка, q-временная равномерно распределенная нагрузка,г-радиус оси свода, у-объемный вес, о-допускаемое напряжение в бетоне. Для лучшего обеспечения сов-

местной работы нлит с ребрами, а в ответственных сооружениях также ребер со стойками, надлежит устраивать у нлит, а в надлежащих случаях и у ребер, утолщения (ву-ты) в месте примыкания их к ребрам и стойкам. Начало утолщений берут на расстоянии от оси ребра или стойки не меньшем /ю пролета плиты или балки; уклон вутов делается не более 1:3. Указанные выше наименьшие размеры обусловливаются иракти-ческими соображениями. Действительные же (больше указанных) размеры определяются статическим расчетом в зависимости от действующих сил.

2. Размеры арматуры и ее расположение. Расстояние в свету менсду рабочей арматурой и наруясной поверхностью бетона не д. б. менее 10 мм в чистоте для плит и стен без хомутов и не менее 20 мм для балок и колонн. Нарулсная поверхность хомутов не долясна отстоять от поверхности бетона менее чем fia Юмм в чистоте. Для сооружений, подверженных действию сырости, кислот, дыма, газа и т. п., и для сооружений, представляющих особую опасность в поясарном отношении, указанные расстояния увеличиваются не менее чем на 10 мм.

Расстояние меяеду отдельными стержнями арматуры д. б. достаточным для удобного заполнения форм и полного облегания железа бетоном. В виду этого расстояние в свету между параллельными друг к другу стеряснями рабочей арматуры берется не менее диаметра самого стержня и не менее 25 мм. Наибольшее расстояние менсду стеряснями рабочей арматуры - 250 жж. В местах наибольших моментов расстояние между стержнями арматуры плиты не должно превосходить 150 мм.

В частях, подверясенных сжатию, в частности в колоннах, поперечная (связывающая основную) арматура должна располагаться на расстоянии, не превосходящем минимального поперечного размера и 10-кратного диаметра продольных рабочих стержней арматуры. Расстояние между витками спирали (шаг спирали) долясно быть менее 1/5 диаметра ядра и не должно превосходить 80 мм.

В распределительной арматуре и в хомутах расстояние мен-сду отдельными стержнями д. б. не более тройного расстояния меяеду прутьями рабочей арматуры и не более 300 мм. Ноиеречная распределительная арматура должна составлять не менее 15% рабочей арматуры. При этом расиределитель-иые стержни надлежит связывать с рабочей арматурой особой отояслсенной проволокой.

Диам. рабочей арматуры д. б.: для плит в граясданских сооружениях не менее 7 м.ч, для плит в искусственных сооружениях- не менее 8 мм, для балок в граясданских сооружениях-не менее 10 мм, для балок в искусственных соорунсениях-не менее 12 м.ч, для колонн-не менее 14 мм (яселезо с диам. менее 14 мм не должно применяться вследствие незначительной в таком случае ясест-кости железного остова). Для хомутов следует принимать диам. железа в колоннах и балках 6-10 .чм. Монтажное яселезо берется диам. 10-16 мм (в зависимости от размеров балки и характера монтажа). .Кольцевая и

спиральная арматура для колонн с обоймой берется обыкновенно диам. от 10 до 18 мм.

Если стержни рабочей арматуры в илите идут параллельно ребрам, то поперек последнего располагается арматура в количестве не менее 8 стерясней диам. 6 мм на 1 п. лг. Рабочая арматура ребра связывается с телом бетона подвесками или хомутами; концы ее д. б. укреплены в теле бетона крюками Консидера с загибом по диам. в свету, не меньшему четырехкратного диам. сгибаемого стержня и с прямым участком за загибом длиной в 5 диам. На сгибах арматуры, в пределах рабочей ее части, радиус загиба д. б. пе менее 10 диам. стерясня. Концы арматуры по возмоясности заводят и закрепляют в сжатой части бетона. Особое внимание до.л-жно быть обращено на установку хомутов в местах перегибов арматуры; предельное расстояние меяеду хомутами должно быть не более ширины ребра и не более 15 диам. рабочей арматуры.

Устройство стыков арматуры допускается в виде исключения, с распо.яожением их в разбивку и в менее напряженных местах арматуры. При устройстве стыка внахлестку концы растянутых стержней загибаются крюками и заходят один за другой не менее чем на 30 диам., а самые стерясни перевязываются накрепко тонкой проволокой. В с;ка-тых элементах насыщение арматурой д. б. в пределах 0,5-3,0%.

3.Температурные швы. Для устранения возможности появления трещин от температурных и усадочных деформаций, а такясе сдвигов при неравномерной осадке опор, в железобетонных соорунсениях делаются сквозные (сверху донизу) разрезы на расстоянии не более 40 м друг от друга для свободного движения разделяемых ими частей. Размер отверстия температурных швов (зазор) зависит от расстояния между швами и от предполагаемой величины деформаций. При средней t° возведения сооружения в общем случае достаточно сделать зазор от 20 до 25 мм. В большинстве случаев зазор заполняют эластичной прокладкой. Если постройка ведется при сравнительно низкой Г, то зазорам швов придают ббльшие размеры, имея в виду большее расширение конструкции летом и возможно ть смыкания шва.

til. Допускаемые напряжения для железобетона.

По различным нормам (Госплана, НКПС, московского губ. инясенера), допускаемое напряясение варьирует в широких пределах, в зависимости от рода бетона и назначения сооружения, а именно:

1)Для бетона; простое центр, сжатие-от 15 до 60 mjcM-, при изгибе или изгибе со сжатием: сжатие 20-70 кг1см, скалывание 2,5-8

2) Для сцепления бетона с железом: 2,5-9 mlcM.

3) Д л я литого железа: растяжение 500-1 200 ytzjcM-, перерезывание 500-900 кг/сл .

По германским нормам (1925 г.), для нормального цемента и нормального яселеза установлены следующие предельные нормы:

1) Для бетона: центр, сжатие пе свыше 35 кг/сл12; сжатие при изгибе-не свыше 50 кг/си-; скапывание при изгибе-не свыше 4 кг/см.

2) Для сцепления бетона сжеле-3 о м-но свыше 5 кг/с.и.

3) Д л я литого железа: > 1 200 кг/с.н

IV. Основы расчета железобетонных конструкций.

Для того чтобы в железобетоне была полная связь между его составными частями (железом и бетоном) и не происходило скольжения л-селеза в бетоне, деформации как бетона, так и железа д. б. одинаковы. В виду этого должно существовать следующее соотношение между модулями упругости железа Ef и бетона Ej, н напряжениями лселеза Uf и бетона п (в одном и том же месте поперечного сечения):

откуда

п nf

= f п = тп .

Напряжения составных элементов железобетона в одном и том же месте относятся между собой, как их модули упругости; поэтому железобетон в отношении воздействия на него возникающих в каком-либо его поперечном сечении нормальных напряжений м.б. заменен однородным материалом (бетоном), если поперечное сечение другого основного материала (железа) ввести в расчет в т раз увеличенным, т. е. взять

F = Fb + mf, (2)

где F-нриведенная площадь поперечного сечения (площадь однородного тела), Fj, и /-соответственно площади поперечного сечения бетона и лселеза. Положение ц. т. приведенной площади нонеречного сечения jP определится из выражения:

y-FbVfy (3)

где У1-расстояние ц. т. площади F от ц. т. площади Fj, у-расстояние ц. т. площади от ц. т. площади /. Момент инерции I приведенной площади поперечного сечения 1= Ij, + Еьу1 + m{If + fyf) = /б + mif +

+ УхУЕь , (4)

где Jft и If-соответственно моменты инерции площадей Fjnf, отнесенные к осям, проходящим через их ц. т.; у-расстояние ц. т. площади / от ц. т. площадиF, т. е. y=y - yi-При симметричной армировке (но отношению к оси поперечного сечения бетона) все три ц.т. совпадут,и мы получим: I = lj+mlf.

Модуль упругости Е, однако, не только различен для разного бетона (разного состава и возраста), но изменяется и в соответствии с изменением величины напряжения, а также в зависимости от знака напряжения в бетоне (растяжение или сн-сатие); поэтому расчет Ж. к. при изгибе, производимый на основании закона Гука (Hook) для нек-рого среднего значения je и гипотезы Бернулли относительно сохранения илоскостности поперечных сечений, даст в результате во всех случаях лишь приближенное значение для определяемых нанрял-сений. В железобетонном сечении надо различать три стадии (фазы) напряженного состояния.

Фаза L Сечение бетона воспринимает как слшмающие, так и растягивающие напряжения и, следовательно, работает полностью. Благодаря малому сопротивлению бетона растяжению это напряженное состояние может иметь место только при весьма малых нанряжениях.

Фаза Па. В растянутой зоне бетона начинается образование трещин, однако он еще принимает нек-рое участие в передаче растягивающих напряжений.

Фаза IL Трещины в бетоне достигают нейтральной оси, сонротивление его растяжению полностью исчерпано. Все растягивающие напряжения воспринимаются целиком железом. Очевидно, практическое значение может иметь только фаза И, почему она и принимается в основу расчета железобетонных элементов, в которых наряду со сжимающими могут возникать и растягивающие напряжения. В исключительных случаях производится расчет и но фазе I, нри чем модуль упругости бетона в сжатой и растянутой зонах принимают одинаковым, хотя новые нормы как русские, так и иностранные исключили требование такого расчета.

В самом общем случае, при учете растялсе-ния в бетоне, положение нейтральной осп и напряжение в бетоне определяются из двух ур-ий статики: суммы проекций всех сил стержня и суммы статическ. моментов всех сил относительно нейтральной оси в связи с уравнениями упругости, устанавливающими связь между напряжениями и деформациями. Оба указанные уравнения приводятся к следующему виду:

n{Sa-mS,-mSf) = \ n(Ia + mJ,+mIf) = M )

где п-напряжение сжатия в волокне бетона на расстоянии единицы от нейтральной оси; S-статич. моменты и I-моменты инерции относительно нейтральной оси сечений сжатого бетона, растянутого бетона и железа (индексы d, Z и /); -отношения модулей упругости бетона нри растяжении и сжатии, т-то же для железа и бетона при сжатии; Р-сумма всех внешних сил, параллельных оси стержня; М-момент всех внешних сил относительно нейтральной оси; (р-коэфф-т продольного изгиба. Следует заметить, что оба указанные ур-ия действительны лишь при условии, если плоскость внешних сил проходит через главную ось инерции, что обычно бывает в большинстве практических случаев. Оба эти ур-ия дают возможность определить положение нейтральной оси и напряжения сжатия в бетоне. Все остальные напряжения определяются из условия иро-порциональности их расстояниям от нейтральной оси умножением соответственных величин на коэфф. т для растянутого бетона и т-для железа:

п = пе ; = т пе ; п = т nef . (6)

Таким образом, уравнения для сложного железобетонного бруса вполне аналогичны уравнениям, получаемым для однородного бруса, отличаясь от последних лишь наличием коэффициентов т и т, которые для однородного бруса равны единице.

V. Расчет на сжатие железобетонных стоек.

Центральное сжатие. Опорные стойки рассчитываются на центральное сжатие по следующим формулам.

а) Продольная арматура и обыкновенные хомуты (фиг. 14).