Отсюда мы видимъ, что усиліе, передаваемое желѣзу, цѣликомъ поглощается бетономъ (или обратно напряженіе существующее въ бетонѣ — желѣзомъ) уже на сравнительно небольшомъ протяженіи длины.
Третье существенное свойство желѣзобетона заключается въ томъ, что коеффиціенты расширенія желѣза и бетона весьма близки между собою, а именно: для прутковою желѣза — 0,00001235, а для портландъ-цементнаго бетона — 0,00001370. Послѣдній коеффиціентъ, конечно, можетъ нѣсколько измѣняться въ зависимости отъ свойства песка и гравія (или щебня), вошедшихъ въ составъ бетона. Уже въ брошюрѣ Вайсса „Das System Monier встрѣчается ука
заніе на оффиціальное испытаніе огнемъ, причемъ не было обнаружено нарушенія связи между бетономъ и желѣзомъ при рѣзкихъ и сильныхъ измѣненіяхъ температуры.
Наконецъ, четвертое свойство желѣзобетона составляетъ его способность при растягивающихъ уси
ліяхъ удлиняться сильнѣе, нежели простой бетонъ, не имѣющій арматуры. Это свойство доказано лишь въ 1898 г. Консидеромъ (Considère), хотя догады
ваться о его существованіи можно было и ранѣе, на основаніи производившихся испытаній пробными на
грузками. Найдено, что для того, чтобы вызвать въ бетонѣ трещины, необходимо довести растягивающее усиліе, приложенное къ желѣзной арматурѣ, прибли
Слѣдуетъ замѣтить, что гравій и песокъ были, кромѣ того, взяты влажными.
Принявъ силу сцѣпленія желѣза съ бетономъ равною 40 клгр. на кв. с., мы получимъ, что для того, чтобы, напр., нельзя было выдернуть изъ бетона желѣзный прутъ, не разорвавъ послѣдній, длина задѣ
ланной въ бетонъ части этого прута должна быть равна:
сила прилипанія одного матеріала къ другому. Это сцѣпленіе обѣихъ матеріаловъ можно наблюдать какъ непосредственно, такъ и при испытаніи на изгибъ бетонной плиты, имѣющей желѣзную арматуру, по сравненію съ плитой, не имѣющей подобной арматуры. Послѣдняя, напр., при одномъ изъ подобныхъ испы
таній обнаружила сопротивленіе въ 47 клгр. на кв. с., тогда какъ при желѣзной арматурѣ, площадь сѣченія которой составляла лишь 1% всего сѣченія бетона, сопротивленіе достигло 178 клгр. на кв. с., а при арматурѣ въ 1, 45% — даже до 247 клгр. на кв. с. Между тѣмъ, если бы не существовало сцѣпленія между бетономъ и желѣзомъ, армированная плита должна была бы имѣть меньшее сопротивленіе нежели просто бетонная той же толщины, такъ какъ очевидно, что всякая прокладка, не связанная съ бетономъ, только ослабила бы общее сѣченіе плиты.
Рядъ испытаній надъ силой сцѣпленія бетона съ заложеннымъ въ немъ желѣзомъ далъ для этой силы слѣдующія величины, при составѣ бетона 1 : 4.
зительно до 1600 клгр. на кв. м., изъ чего слѣдуетъ, что нагрузку желѣзной арматуры въ желѣзобетон
ныхъ конструкціяхъ можно доводить до предѣла прочного сопротивленія металла.
Не смотря на это свойство, на практикѣ при разсчетахъ желѣзобетонныхъ конструкцій обыкновенно не принимаютъ во вниманіе сопротивленія бетона разрыву, и разсчитываютъ арматуру такими, образомъ,
чтобы она одна могла сопротивляться всѣмъ усиліямъ растяженія. На подобномъ предположеніи, между прочимъ, основана первая теорія приблизительнаго разсчета желѣзобетонныхъ конструкцій, предложенная Кёненомъ въ 1886 г. Вообще разсчетъ производится, какъ для всякаго однороднаго тѣла, т. е. на основа
ніи гипотезы Бернулли (сохраненіе плоской формы сѣ
ченій при изгибѣ). Для того, чтобы рѣшить, какая часть усилій, приложенныхъ къ желѣзобетону, пере
дается желѣзу, и какая — бетону, необходимо знать отношеніе модулей упругости этихъ обоихъ матеріаловъ. Въ этомъ отношеніи основаніемъ являются ре
зультаты изслѣдованій штутгартскаго профессора Баха
(Bach), выяснившихъ законъ, по которому величина модуля упругости бетона, различная для сжатія и растяженія, измѣняется по мѣрѣ увеличенія приложен
ныхъ усилій. А именно, съ возрастаніемъ нагрузки модуль упругости уменьшается, и удлиненія вовсе не пропорціональны усиліямъ, ихъ вызывающимъ. Тѣмъ не менѣе, при разсчетахъ ради простоты обыкновенно принимаютъ отношеніе обоихъ модулей за величину постоянную; такъ напр., прусскія министерскія постановленія опредѣляютъ для разсчетовъ желѣзобе
тонныхъ сооруженій величину этого отношенія — 15, что приблизительно соотвѣтствуетъ дѣйствительной величинѣ этого отношенія близь предѣла временнаго сопротивленія. При разсчетахъ сжатыхъ частей обыкновенно принимаютъ сжатіе обоихъ матеріаловъ одинаковымъ. Поэтому, напр., для опредѣленія допу
скаемой нагрузки на желѣзобетонную стойку, при исключеніи возможности прогиба послѣдней, надо къ сѣченію бетона прибавить сѣченіе желѣзной арма
туры, умноженное на 15, и полученную величину умножить на величину допускаемой нагрузки на единицу площади бетона.
Сопротивленіе бетона сжатію, вообще говоря, нельзя выразить опредѣленной разъ на всегда циф
рой, такъ какъ оно зависитъ отъ пропорцій состава бетона, отъ качества цемента, отъ свойствъ песка и гравія, отъ тщательности перемѣшиванія и, наконецъ, отъ возраста образца (т. е. отъ времени, протекшаго со дня его изготовленія). Тѣмъ не менѣе, при правильномъ и умѣломъ производствѣ работъ, составляющемъ необходимое условіе для надежности желѣзо
бетонныхъ конструкцій, всѣ эти факторы настолько опредѣлены, что можно, при ихъ соотвѣтственномъ выполненіи, считать достаточно опредѣленною и самую крѣпость бетона на раздробленіе. Весьма инте
ресные въ этомъ отношеніи опыты были произведены
при постройкѣ моста черезъ Дунай въ Мундеркингенѣ. А именно, кубики, приготовленные изъ весьма пластичной (влажной) смѣси 1 ч. цемента, 2,5 ч. песка и 5 ч. щебня, при размѣрѣ въ 20,3 куб. сант., дали среднее временное сопротивленіе сжатію: черезъ
Третье существенное свойство желѣзобетона заключается въ томъ, что коеффиціенты расширенія желѣза и бетона весьма близки между собою, а именно: для прутковою желѣза — 0,00001235, а для портландъ-цементнаго бетона — 0,00001370. Послѣдній коеффиціентъ, конечно, можетъ нѣсколько измѣняться въ зависимости отъ свойства песка и гравія (или щебня), вошедшихъ въ составъ бетона. Уже въ брошюрѣ Вайсса „Das System Monier встрѣчается ука
заніе на оффиціальное испытаніе огнемъ, причемъ не было обнаружено нарушенія связи между бетономъ и желѣзомъ при рѣзкихъ и сильныхъ измѣненіяхъ температуры.
Наконецъ, четвертое свойство желѣзобетона составляетъ его способность при растягивающихъ уси
ліяхъ удлиняться сильнѣе, нежели простой бетонъ, не имѣющій арматуры. Это свойство доказано лишь въ 1898 г. Консидеромъ (Considère), хотя догады
ваться о его существованіи можно было и ранѣе, на основаніи производившихся испытаній пробными на
грузками. Найдено, что для того, чтобы вызвать въ бетонѣ трещины, необходимо довести растягивающее усиліе, приложенное къ желѣзной арматурѣ, прибли
Слѣдуетъ замѣтить, что гравій и песокъ были, кромѣ того, взяты влажными.
Принявъ силу сцѣпленія желѣза съ бетономъ равною 40 клгр. на кв. с., мы получимъ, что для того, чтобы, напр., нельзя было выдернуть изъ бетона желѣзный прутъ, не разорвавъ послѣдній, длина задѣ
ланной въ бетонъ части этого прута должна быть равна:
сила прилипанія одного матеріала къ другому. Это сцѣпленіе обѣихъ матеріаловъ можно наблюдать какъ непосредственно, такъ и при испытаніи на изгибъ бетонной плиты, имѣющей желѣзную арматуру, по сравненію съ плитой, не имѣющей подобной арматуры. Послѣдняя, напр., при одномъ изъ подобныхъ испы
таній обнаружила сопротивленіе въ 47 клгр. на кв. с., тогда какъ при желѣзной арматурѣ, площадь сѣченія которой составляла лишь 1% всего сѣченія бетона, сопротивленіе достигло 178 клгр. на кв. с., а при арматурѣ въ 1, 45% — даже до 247 клгр. на кв. с. Между тѣмъ, если бы не существовало сцѣпленія между бетономъ и желѣзомъ, армированная плита должна была бы имѣть меньшее сопротивленіе нежели просто бетонная той же толщины, такъ какъ очевидно, что всякая прокладка, не связанная съ бетономъ, только ослабила бы общее сѣченіе плиты.
Рядъ испытаній надъ силой сцѣпленія бетона съ заложеннымъ въ немъ желѣзомъ далъ для этой силы слѣдующія величины, при составѣ бетона 1 : 4.
зительно до 1600 клгр. на кв. м., изъ чего слѣдуетъ, что нагрузку желѣзной арматуры въ желѣзобетон
ныхъ конструкціяхъ можно доводить до предѣла прочного сопротивленія металла.
Не смотря на это свойство, на практикѣ при разсчетахъ желѣзобетонныхъ конструкцій обыкновенно не принимаютъ во вниманіе сопротивленія бетона разрыву, и разсчитываютъ арматуру такими, образомъ,
чтобы она одна могла сопротивляться всѣмъ усиліямъ растяженія. На подобномъ предположеніи, между прочимъ, основана первая теорія приблизительнаго разсчета желѣзобетонныхъ конструкцій, предложенная Кёненомъ въ 1886 г. Вообще разсчетъ производится, какъ для всякаго однороднаго тѣла, т. е. на основа
ніи гипотезы Бернулли (сохраненіе плоской формы сѣ
ченій при изгибѣ). Для того, чтобы рѣшить, какая часть усилій, приложенныхъ къ желѣзобетону, пере
дается желѣзу, и какая — бетону, необходимо знать отношеніе модулей упругости этихъ обоихъ матеріаловъ. Въ этомъ отношеніи основаніемъ являются ре
зультаты изслѣдованій штутгартскаго профессора Баха
(Bach), выяснившихъ законъ, по которому величина модуля упругости бетона, различная для сжатія и растяженія, измѣняется по мѣрѣ увеличенія приложен
ныхъ усилій. А именно, съ возрастаніемъ нагрузки модуль упругости уменьшается, и удлиненія вовсе не пропорціональны усиліямъ, ихъ вызывающимъ. Тѣмъ не менѣе, при разсчетахъ ради простоты обыкновенно принимаютъ отношеніе обоихъ модулей за величину постоянную; такъ напр., прусскія министерскія постановленія опредѣляютъ для разсчетовъ желѣзобе
тонныхъ сооруженій величину этого отношенія — 15, что приблизительно соотвѣтствуетъ дѣйствительной величинѣ этого отношенія близь предѣла временнаго сопротивленія. При разсчетахъ сжатыхъ частей обыкновенно принимаютъ сжатіе обоихъ матеріаловъ одинаковымъ. Поэтому, напр., для опредѣленія допу
скаемой нагрузки на желѣзобетонную стойку, при исключеніи возможности прогиба послѣдней, надо къ сѣченію бетона прибавить сѣченіе желѣзной арма
туры, умноженное на 15, и полученную величину умножить на величину допускаемой нагрузки на единицу площади бетона.
Сопротивленіе бетона сжатію, вообще говоря, нельзя выразить опредѣленной разъ на всегда циф
рой, такъ какъ оно зависитъ отъ пропорцій состава бетона, отъ качества цемента, отъ свойствъ песка и гравія, отъ тщательности перемѣшиванія и, наконецъ, отъ возраста образца (т. е. отъ времени, протекшаго со дня его изготовленія). Тѣмъ не менѣе, при правильномъ и умѣломъ производствѣ работъ, составляющемъ необходимое условіе для надежности желѣзо
бетонныхъ конструкцій, всѣ эти факторы настолько опредѣлены, что можно, при ихъ соотвѣтственномъ выполненіи, считать достаточно опредѣленною и самую крѣпость бетона на раздробленіе. Весьма инте
ресные въ этомъ отношеніи опыты были произведены
при постройкѣ моста черезъ Дунай въ Мундеркингенѣ. А именно, кубики, приготовленные изъ весьма пластичной (влажной) смѣси 1 ч. цемента, 2,5 ч. песка и 5 ч. щебня, при размѣрѣ въ 20,3 куб. сант., дали среднее временное сопротивленіе сжатію: черезъ