Разсчетъ желѣзо - бетонной конструкціи въ условіяхъ центральнаго и

односторонняго сжатія.

Колонны И СВОДЫ.
Разрушеніе бетонныхъ кубовъ подъ впечатлѣніемъ раздавливающаго усилія, разрушеніе, которое имѣетъ мѣсто въ обычныхъ испытаніяхъ механическихъ свойствъ бетона, происходитъ слѣдующимъ образомъ: свободные отъ нагрузки боковыя поверхности куба отдѣляются
отъ него, унося съ собою такое количество матеріала, что при верхнемъ и нижнемъ основаніяхъ между до
сками пресса остаются обращенныя другъ къ другу вершинами двѣ усѣченныя пирамиды. Эти пирамиды за счетъ происшедшаго ослабленія сѣченія, а, стало быть, и внезапнаго увеличенія удѣльной нагрузки, разрушаясь, внѣдряются одна въ другую.
Уголъ заостренія сказанныхъ пирамидъ не зависитъ отъ размѣровъ раздавливаемаго образца, поэтому про
исходящее при ихъ образованіи ослабленіе поперечнаго сѣченія не одинаково для образцовъ равнаго основанія и разныхъ высотъ.
Чер. 2.
Ясно, что при дальнѣйшемъ возрастаніи высоты H выраженіе (1) теряетъ свой смыслъ, и сопротивляемость
призмы раздавливающимъ усиліямъ перестаетъ быть функціей высоты.
Такой порядокъ закономѣренъ, пока высота призмы не возрастетъ до значеній опасныхъ въ отношеніи изгиба отъ сжатія.
Чтобы получить величину Р допустимой нагрузки на бетонную колонну сѣченіемъ Ω, оказывается воз
можнымъ принимать только незначительныя величины удѣльныхъ напряженій σ_б
Такъ, если данный сортъ бетона при испытаніи на раздавливаніе въ кубахъ размѣрами 30 * 30 * 30 cm. обнаружилъ сопротивляемость до 250 kgr./qcm, то при пятикратномъ запасѣ прочности казалось бы возмож
нымъ взять σ_б = 50 kgr./qcm. Однако, принимая во вниманіе изложенное выше, при высотѣ колонны выше со
отвѣтствующаго Н_0, едва ли возможно для σ_б взять даже половину сказанной величины.
Ясно, что въ бетонныхъ колоннахъ непосредственно можетъ быть использована только незначительная часть полезныхъ свойствъ матеріала. Чтобы повысить сопро
тивляемость такихъ колоннъ въ ихъ массу вводятъ желѣзо, ихъ армируютъ.
Различаютъ арматуру продольную и поперечную, причемъ обыкновенно та и другая осуществляются вмѣстѣ.
Продольная арматура въ большинствѣ случаевъ изъ стержней круглаго сѣченія располагается близко къ по
верхности тѣла колоны обычно по угламъ; ея непосред
ственное назначеніе раздѣлить съ бетономъ работу сжатія учитывается въ предположеніи, что бетонъ и желѣзо подъ впечатлѣніемъ внѣшней нагрузки выпол
няютъ общую и одномѣрную деформацію. Очевидно,
такое предположеніе приписываетъ желѣзу тѣмъ большую работу, чѣмъ выше по сравненію съ бетономъ его со
Чер. 1.
Въ самомъ дѣлѣ, если двѣ призмы (черт. 1-ый) съ одинаковыми квадратными основаніями (а * а) и разными высотами h и H, сжимаются постепенно возрастающимъ усиліемъ, причемъ, согласно выше сказан
ному, происходитъ отдѣленіе боковыхъ частей, то мы получаемъ новыя ослабленныя сѣченія q и Q (слѣды которыхъ на чертежѣ AB и СД). Отношеніе этихъ площадей легко получается изъ геометрическихъ соображеній въ такомъ видѣ:
Изъ приведенныхъ соображеній усматриваемъ, что начало разрушенія сжимаемой бетонной призмы про
исходитъ за счетъ скалыванія но нѣкоторымъ наклоннымъ боковымъ плоскостямъ (ABCD). Собственно раз
давливанію подвергается дальше уже ослабленное сѣченіе (Q, q). Такимъ образомъ, при возрастаніи высоты призмы отъ нули, при одинакихъ прочихъ условіяхъ, величина раздавливающаго усилія должна закономѣрно умень
шаться съ тѣмъ, чтобы достигнуть своего minimum’а при нѣкоторой предѣльной высотѣ H_0 (черт. 2-ой), при которой разрушеніе произойдетъ полностью за счетъ скалыванія.