В. Проектированіе.
I. Осевое сжатіе.
Въ обыкновенныхъ условіяхъ работа проектированія сѣченій колонны и сводовъ заключается въ опредѣленіи необходимаго армированія при выбранныхъ размѣрахъ бетоннаго сѣченія.
1) Предположено построить колонну на осевую нагрузку 25000 kgr.
Сѣченіе колонны квадратное 30 * 30 cm^2.
Бетонъ сопротивляемостью раздавливанію 200 kgr/qcm. Высота колонны 500 cm.
Найти необходимое сѣченіе арматуры, если запасъ прочности, k, долженъ равняться 10.
Изъ уравненія 2 bis имѣемъ
2) Предположено построить колонну со спиральной обмоткой на осевую нагрузку 50000 kgr.
Сѣченіе колонны квадратное 32 * 32 qcm. Бетонъ сопротивляемостью раздавливанію 250 kgr/qcm. Высота колонны 500 cm.
Найти необходимое армированіе для осуществленія запаса прочности k = 10.
Средняя фиктивная нагрузка на 1 qcm.
Обращаясь къ таблицѣ II, мы усматриваемъ, что такое среднее напряженіе, при меньшемъ процентѣ менѣе выгоднаго продольнаго армированія v = 2, мо
жетъ быть достигнуто выборомъ μ въ предѣлахъ отъ 2 до 3.
По формулѣ 10 имѣемъ:
Выберемъ высоту хода въ 6 cm., тогда длина λ одного витка приблизительно
Если бы такая обмотка оказалась излишне толстой пришлось-бы нѣсколько уменьшить ходъ спирали, однако и это создаетъ трудности въ изготовленіи этой послѣдней. Чтобы придти къ формамъ практически болѣе удобнымъ,
пришлось бы увеличить содержаніе продольной и съ тѣмъ ослабить спиральную арматуру. Послѣднее повышаетъ общій расходъ желѣза.
II. Нагрузка односторонняя.
3) Сѣченіе цилиндрическаго свода испытываетъ нагрузку, Р, въ 800 kgr. на 1 cm. ширины площади поперечнаго сѣченія свода.
Толщина свода, а, равна 45 cm.
Равнодѣйствующая внѣшнихъ силъ встрѣчаетъ сѣченіе въ разстояніи z = 12 cm. отъ края (z : d = 0 : 257).
Найти необходимую симметричную арматуру въ предположеніи, что а = 3∙5 cm. (α = a:d = 0∙078) и при желаніи осуществить десятикратный запасъ прочности.
Сопротивляемость бетона раздавливанію 200 kgr. на кв. cm. (σ_б = 200 : 10 = 20 kgr/qcm.).
Изъ условія z:d = 0∙257 заключаемъ, что при ѵ = 0 нейтральный слой пройдетъ черезъ площадь сѣченія. При возрастаніи ѵ отъ нуля нейтральный слой будетъ подвигаться къ краю сѣченія и при достаточномъ содержаніи арматуры всѣ элементы сѣченія окажутся сжатыми. Сообразно вышесказанному наибольшее напря
женіе въ бетонѣ будетъ осуществлено при отсутствіи арматуры и увеличеніемъ содержанія послѣдней будетъ, уменьшаться.
Чтобы рѣшить, при какомъ положеніи нейтральнаго слоя осуществится заданная величина σ_б, найдемъ сна
чала то напряженіе въ бетонѣ, которое будетъ имѣть
мѣсто для случая, когда нейтральный слой проходитъ черезъ край сѣченія.
Въ этихъ цѣляхъ изъ уравненія 15 bis находимъ соотвѣтствующее разбираемому случаю ѵ.
Отсюда усматриваемъ, что σ_б велико и. ст. б., нужно идти въ сторону повышенія ѵ, при чемъ согласно вышеизложенному нейтральный слой выйдетъ изъ предѣ
ловъ сѣченія. Годныя для такого случая формулы 15 bis и 18 позволяютъ выразить искомую величину ѵ слѣдующимъ образомъ:
I. Осевое сжатіе.
Въ обыкновенныхъ условіяхъ работа проектированія сѣченій колонны и сводовъ заключается въ опредѣленіи необходимаго армированія при выбранныхъ размѣрахъ бетоннаго сѣченія.
1) Предположено построить колонну на осевую нагрузку 25000 kgr.
Сѣченіе колонны квадратное 30 * 30 cm^2.
Бетонъ сопротивляемостью раздавливанію 200 kgr/qcm. Высота колонны 500 cm.
Найти необходимое сѣченіе арматуры, если запасъ прочности, k, долженъ равняться 10.
Изъ уравненія 2 bis имѣемъ
2) Предположено построить колонну со спиральной обмоткой на осевую нагрузку 50000 kgr.
Сѣченіе колонны квадратное 32 * 32 qcm. Бетонъ сопротивляемостью раздавливанію 250 kgr/qcm. Высота колонны 500 cm.
Найти необходимое армированіе для осуществленія запаса прочности k = 10.
Средняя фиктивная нагрузка на 1 qcm.
Обращаясь къ таблицѣ II, мы усматриваемъ, что такое среднее напряженіе, при меньшемъ процентѣ менѣе выгоднаго продольнаго армированія v = 2, мо
жетъ быть достигнуто выборомъ μ въ предѣлахъ отъ 2 до 3.
По формулѣ 10 имѣемъ:
Выберемъ высоту хода въ 6 cm., тогда длина λ одного витка приблизительно
Если бы такая обмотка оказалась излишне толстой пришлось-бы нѣсколько уменьшить ходъ спирали, однако и это создаетъ трудности въ изготовленіи этой послѣдней. Чтобы придти къ формамъ практически болѣе удобнымъ,
пришлось бы увеличить содержаніе продольной и съ тѣмъ ослабить спиральную арматуру. Послѣднее повышаетъ общій расходъ желѣза.
II. Нагрузка односторонняя.
3) Сѣченіе цилиндрическаго свода испытываетъ нагрузку, Р, въ 800 kgr. на 1 cm. ширины площади поперечнаго сѣченія свода.
Толщина свода, а, равна 45 cm.
Равнодѣйствующая внѣшнихъ силъ встрѣчаетъ сѣченіе въ разстояніи z = 12 cm. отъ края (z : d = 0 : 257).
Найти необходимую симметричную арматуру въ предположеніи, что а = 3∙5 cm. (α = a:d = 0∙078) и при желаніи осуществить десятикратный запасъ прочности.
Сопротивляемость бетона раздавливанію 200 kgr. на кв. cm. (σ_б = 200 : 10 = 20 kgr/qcm.).
Изъ условія z:d = 0∙257 заключаемъ, что при ѵ = 0 нейтральный слой пройдетъ черезъ площадь сѣченія. При возрастаніи ѵ отъ нуля нейтральный слой будетъ подвигаться къ краю сѣченія и при достаточномъ содержаніи арматуры всѣ элементы сѣченія окажутся сжатыми. Сообразно вышесказанному наибольшее напря
женіе въ бетонѣ будетъ осуществлено при отсутствіи арматуры и увеличеніемъ содержанія послѣдней будетъ, уменьшаться.
Чтобы рѣшить, при какомъ положеніи нейтральнаго слоя осуществится заданная величина σ_б, найдемъ сна
чала то напряженіе въ бетонѣ, которое будетъ имѣть
мѣсто для случая, когда нейтральный слой проходитъ черезъ край сѣченія.
Въ этихъ цѣляхъ изъ уравненія 15 bis находимъ соотвѣтствующее разбираемому случаю ѵ.
Отсюда усматриваемъ, что σ_б велико и. ст. б., нужно идти въ сторону повышенія ѵ, при чемъ согласно вышеизложенному нейтральный слой выйдетъ изъ предѣ
ловъ сѣченія. Годныя для такого случая формулы 15 bis и 18 позволяютъ выразить искомую величину ѵ слѣдующимъ образомъ: