Литература -->  Доменное производство металла 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155


наклонена к горизонту под углом 55° и состоит из плит размерами 5 х 5 jn, при толщ, их 1,35 м внизу и 0,35 м у гребня. Контрфорсы расставлены на 5,50 м друг от друга (центр от центра), при толщине их внизу 1,85 м и вверху 0,35 м. Бетон в сооружении нигде не работает на растяжение. Передняя плита погружена в прочную водонепроницаемую породу на глубину не менее Зж. Для лучшего сонротивления горизонтальной сдвигающей силе устроены упоры в скалу в верховой и низовой частях.

Плотина Селюн (Selune, Франция) имеет высоту до 15 м. Напорная грань составлена из 17 полуциркульных арок пролетом в 5 лг,

имеющих толщину по низу 0,16 м и по верху 0,12 м (фиг. 6-8). В виду незначительной толщины арки водоненрони-цаемость ее достигнута покрытием напорной поверхности цементной штукатуркой, в к-рую погружена метал, сетка. Арки работают на сжатие с напряжением до 38 кг/сле. Швов соединения не устраивалось. Контрфорсы имеют толщину 0,20 м и поддерживают пешеходный мостик щириной 2,50 м: при расчете мостика принято напряжение бетона на сжатие 45 кг/см. Давление на основание не превышаеет 7 кг/см. Арматура арок состоит из железа диам. 10 мм и распределителей диам. 6 мм.

Применение рассматриваемого типа Ж. п. при значительных высотах ограничивается пока несжимаемьши, трудно размываемыми грунтами: галечно-гравелистыми, пес-чано-гравелиотыми, галькой с валунами и плотными глинистыми; что касается прочих мягких грунтов (мягкий песчано-глинистый, песчаный, песчано-илистый и друг.), то на них водоудерлттельные Ж. п. значительной высоты пока не устраивались, В пределах подпора в 5-8 м возможно построить полую плотину и на последних грунтах, прибегая к шпунтовым рядам, а в случае надобности и к свайным основаниям. На первом

Фиг. 5.


Фиг. 6.

Фиг. 7.

месте стоят металлич. шпунтовые ряды, забитые на достаточную глубину с верховой стороны в один или два ряда, смотря по грунту и по подпору; они позволяют довести фильтрацию в основании до минимума, предупреждая вымывание мелких частиц грунта из-под сооружения, В данном случае передняя плита переходит в глубокий зуб, опущенный в грунт. В случае опасности фильтрации воды вдоль зуба и далее вдоль осно-

вания делают забивку верхового шпунта ниле зуба на глубину, равную подпору плотины. При метал, шпунтовом ряде ограничиваются устройством его с верховой стороны, не прибегая к устройству его с низовой стороны. Водосливная часть лселезобе-тонных водоудержательных плотин ничем не


Фиг. 8.

отличается от водоподъемных водосливных плотин. Водобойная часть при значительном подпоре требует устройства водяной подушки, как требуют этого и каменные Водосливы. Правильный выбор угла а наклона напорной грани играет большую роль в распределении напряжений в теле полой плотины. Величина а в зависимости от высоты плотины Z и толщины переливающегося слоя (фиг. 9) определится следующим образом.


Фиг. 9.

Если Ну-горизонтальное давление, а А.у--вертикальное давление воды на переднюю грань плотины, то на 1 п. л* длины сооружения, при весе 1 м воды, равном Уо,

z + 2zho

н,.=

Ау -

2 + izhp

2 tg а

Чем меньше величина а, тем больше величи-чина Ау. Силы Ау и Ну пересекаются в точке Р и заменяются равнодействующей jR при расстоянии а точки Рот подощвы:

2(г-ЬЗЛо)

3(z + 2ho)

Величина силы Б определяется площадью эпюры AEHJ, где НЕ = К и AJ=z + h,:

+ 2 Z-hp 2 Sin а

Сила R пересекает подошву в точке L, положение к-рой определяется величиной

AL=e =

z + Bhp

sin а COSa ЗШ а COS а z + hp



При проектировании необходимо достигнуть того, чтобы точка L была внутри средней трети и никак не выходила правее К, границы крайней трети сечения контрфорса. Низовая грань контрфорса плотины колеблется в практике меяоду отвесным и перпендикулярным к напорной грани положениями. В первом случае, при совпадении точки L с точкой К или при положении, близком к этому, угол а лежит между 45 и 38°, ири чем а тем меньше, чем больше hg. Угол а м. б. вычислен по уравнению:

ири чем для hg надо брать возможно большее значение. Когда низовая грань контрфорса плотины расположена перпендикулярно к напорной грани, т. е. EM2;J AE, то равнодействующая всех сил проходит внутри средней трети подошвы контрфорса и в предельном положении-через точку К, когда hg близко к нулю. При возрастании hg точка L перемещается к середине (в сторону внутренней трети). Угол а в данном случае также целесообразнее всего брать в пределах 40-45°, как показала практика возведения плотин в Америке. Конструкция водосливных Ж. и. аналогична конструкции плотин во доудержател ьных.

Лит.: Анисимов Н. И., Плотины, ч. 1, М., 1928, ч. 2, М., 1924; Ж и т к е в и ч И. А., Бетон и бетонные работы, СПБ, 1912; В о н п е t М. F., Cours de barrages, 2 ed., P., 1920; G a r n i e г E., Forces hydraullques, v. 1-3, P., 1922; Taylor W. T. a. В г a у m e г D. H., American Hydro-Electric Practice, N. Y., 1917; Wegmann E., The Design a. Construction of Dams, N.Y., 1927; Z 1 e g 1 e r P., Der Talsperrenbau, B. 2, В., 1927; К el en N., Die Stau-mauern. В., 1926. H. Анисимов.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СВАИ, сваи из железобетона (сж.). Ж. с. могут быть как з а-бивные,т.е. изготовленные заранее и потом забитые, так и набивные, т. е. изготовленные на месте своей установки. В большинстве случаев применяются забивные сваи. Размеры Ж. с. варьируют в пределах от 20 до 40 см в поперечнике, при длине до 20 м (до такой длины доходили Ж.с, примененные при постройке в 1927 году основания для холодильника в Севастополе).

Теория удара бабы о сваю показывает, что сваю нельзя погрузить в грунт, если вес бабы меньше веса самой сваи. Отсюда следует, что наибсть-шие размеры Ж. с. определяются ее предельным весом, к-рый не должен превышать веса бабы. В обыкновенных копрах вес бабы принимается равным 1-1,5 т; в особо важных случаях он доводится, в специального типа копрах, до 4 т. Методы расчета Ж. с.-см. Бетонные лезные сваи.

Форма поперечного сечепия сваи, при одной и той же площади его, мало влияет на сонротивление сваи; так, напр., при замене круглого сечения квадратным сонротивление увеличивается на 7-9%, а при замене круглого сечения восьмиугольным-всего лишь

на 1-2%. С другой стороны, придание стволу цилиндрической сваи даже небольшой коничности (0 = 1-3°) увеличивает сопротивление ее в значительной степени, что моясно видеть из табл. 1.

Табл. 1 приводит к следующим выводам: 1) общие сопротивления свай нри переходе от цилиндрич, формы к конич. возрастают очень существенно, и коэфф. этого возрастания в среднем колеблется от 5 до 6, в зависимости от глубины забивки свай; 2) общие сопротивления коническ. свай сравнительно мало меняются от увеличения угла коничности Oi ствола сваи (по крайней мере в малых пределах значений этих углов в зависимости от конструктивных ограничений в поперечных размерах ствола сваи); 3) возрастание коэфф-тов сопротивления свай, при одной и той же глубине забивки их, мало меняется в зависимости от изменения значений угла трения (р грунта.

Т. о., заменой в свайном ростверке большого количества длинных цилиндрич. свай меньшим количеством более коротких конич. свай можно значительно выиграть в кубатуре бетона и тем самым существенно понизить стоимость всего ростверка. При этом сваи м.б, погружены в слабый грунт, не доходя своими нижними оконечностями до плотного грунта (т, н. висячий ростверк), т. к, здесь нагрузка на сваю будет полностью поглощена боковой реакцией грунта; для усиления -же последней, сваи в ростверке расставляются на таких расстояниях L друг от друга, чтобы области уплотнений их взаимно пересекались. Для этого L д, б, менее d-f 2й, где d-диам, сваи, а д-ширина области уплотнения, равная -(1-коэффициент

Табл. 1.-с о о т н о ш е н и е сопротивлений цилиндрических и конических свай.

Угол трения грунта <р

Длина сваи 1 в м при полном погружении в грунт

25°

3 4 5

1 : 5,28 : 6,08 : 6,72 1 : 5,87 : 7,00 : 7,92 1 : 6,40 : 7,94 : 9,14

35°

3 4 5

1 : 5,19 : 5,98 : 6,60 1 : 5,85 : 6,98 : 7,89 1 : 6,37 : 7,91 : 9,12

45°

3 1:5,45 : 6,28:6,94

4 ! 1:6,19:7,38:8,35

5 j 1 : 6,77 : 8,40 : 9,88

JJi(.-сопротивление цилиндрической сваи, Л.-сопротивление конической сваи.

уплотнения грунта; его чистовое значение колеблется в пределах от 1-для насыпных грунтов до 2-для г.аины).

Т.к. отношение длины сваи к ее поперечнику обыкновенно более 20, то возникает вопрос о том, нуяша ли проверка сваи на продольный изгиб. Оказывается, что, когда свая находится всей своей длиной в грунте, хотя бы и весьма слабом и водоносном, надобность в учете продольного изгиба



отпадает, если только длина сваи

1,66-JV+ ]/2,75 iV + 3,33-M (/J -Va)

l>

/0- о

В этих ф-лах d-диам. сваи, tp-угол трения грунта, а-половина угла заострения сваи.

Для частного случая цилиндрическ. сваи обычного типа диам. 0,30 м, при а = 20°, значения I, в зависимости от различных значений q>, выражаются след. числами (табл. 2).

Табл. 2.-Значения для предельных величин I при различных углах трения грунта <р.

(Р 1 i в jvt

1 в At

10°

1,69

30°

2,11

15°

1,77

35°

2,35

20°

1,80

40°

2,64

25°

1,93

45°

3,00


Фиг. 1.

Для насыпки песка

Из таблицы ВИДНО, что при длине сваи в 3 л* и более надобность в расчете сваи на продольный изгиб отпадает, независимо от рода грунта и его качества и состояния.

При расчете арматуры Ж. с. принимают к учету то наиболее неблагоприятное положение сваи, к-рое она принимает во время своей переноски в горизонтальном положении, т. е. когда она работает на простой изгиб. В целях облегчения сваи в этих условиях от чрезмерных напряжений, заделывают в ствол сваи в онреде-ленных местах по ее длине особые крюки, за которые и зацепляют ее при переноске. На фиг. 1 видны горизонт, формы, в которых производится заготовка свайвосьмиугольн. сечения. Одна форма делается на несколько свай сразу. В таких формах сваи выдерживаются от 3 до 14 дней, после чего освобожденные от форм сваи вылеживаются от 1 до 2 месяцев. Пропорции бетона принимаются в среднем от 1:1V2:3 до 1:2:4. Допускаемые напряжения в железобетонных сооружениях на простое слсатие сопоставлены в табл. 3.

Т а б л. 3 .-Д опускаемые напряжения в /келезобетонных сваях на простое сжатие (в кг/cAt).


Фиг.

Состав

бетона

Нормы

1 : IV2: 3

1:2:4

НКПС 1926 Г.........

Госплана СССР 1926 г. . . .

Французские........

При забивке Ж. с. в грунт, во избежание разрушения головы сваи, на нее надевают различных конструкций наголовники, имеюшие своим назначением поглощать силу удара и удлинять процесс действия его. Один из простейших типов наголовника показан на фиг. 2.

Лит.: Дмоховский В., О работе свай в основаниях в связи с явлением продольного изгиба, Научные труды Моск. института инж. транспорта , М., 1927, вып. 4; в геппеске L.u. Lohmeyer Е., Der Grundbau, 4 Aufl., В. 1, В., 1927. См. также Бетонные и мселезные сваи. В. Дмоховский.

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СООРУЖЕНИЯ, сооружения, в к-рых применяется сочетание бетона с железной или стальной арматурой, , обеспечивающее совместное участие как бетона, так и арматуры в воспринятии внешних сил и в работе внутреннего противодействия этим силам. Достоинства неелезобето-на в сооружениях: 1) высокое сопротивление как сжимающим, так и растягивающим усилиям; 2) хорошее сонротивление динамической нагрузке; 3) большая жесткость;

4) легкость при монолитности конструкции;

5) способность принимать любую форму;

6) долговечность; 7) огнестойкость; 8) водонепроницаемость; 9) большие возможности для применения механизации работ; 10) преимущества в гигиенич. отношении: отсутствие грибка, гнили и насекомых в зданиях;

11) небольшие расходы при эксплоатации;

12) в большинстве случаев экономическая выгодность по сравнению с каменными, деревянными и особенно железными конструкциями. К отрицательным сторонам Ж. с. относятся: 1) возможность появления трещин, могущих вызвать ржавление арматуры; 2) трудность исправлений и изменений в готовом виде; 3) значительная звуко-и теплопроводность; 4) ограниченный в нашем климате срок производства работ без тепляков; 5) значительные расходы на подмости и формы; 6) необходимость выдернш-вать значительное время (месяц и более) на подмостях. Часть недостатков м. б. ослаблена применением специальных сортов цемента и рациональной организацией работ.

Характерной особенностью железобетонной конструкции является ее монолитность. Шарниры и расчленение сооружений применяются только как необходимость для ослабления температурных и усадочных напряжений. При сооружении оснований и фундаментов употребляются лселезобетон-ные шпунтовые ряды (см. Шпунтовые стенки); железобетонная п о д у ш-к а или плита под отдельными опорами или стенами часто целесообразнее, чем бутовые или бетонные массивы, вследствие экономии в земляных работах и в кубатуре кладки; сплошные же железобетонные плиты под здание равномернее распределяют на почву давление больших сосредоточенных нагрузок. Железобетонные сваи (см.) но сравнению с деревянными обладают следующими достоинствами: 1) не подвергаются гниению и действию червя, 2) обладают ббльшим сцеплением с грунтом и 3) могут иметь почти какие-угодно размеры. Недостатки: 1) бетон разрушается кислотами и другими соединениями, содержащимися в грунтовых водах, 2) чувствительность



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 [ 139 ] 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155