26.02.2018

Железобетонные опоры


Железобетонные столбы и колонны устраиваются для поддержания междуэтажных перекрытий. Они располагаются в виде отдельных опор или внутри наружной стены из менее теплопроводного материала.

В зависимости от назначения здания и помещений, величины нагрузки и эстетических соображений эти опоры бывают следующих типов:

а) Обыкновенные железные столбы квадратного или прямо угольного сечения, армированные продольными стержнями и поперечными связями.

Размер сечения колеблется в пределах от 20х20 см до 70х70 см и более; прямоугольное сечение применяется при наличии внецентренной нагрузки.

Продольная арматура состоит обыкновенно из крупных стержней диаметром от 12 до 40 мм, располагаемых симметрично относительно сечения, возможно ближе к периферии, причем их прикрывают слоем бетона от 2 до 4 см для предохранения железа от ржавления и огня. Количество продольной арматуры определяется расчетом, составляя от 0,8 до 2% от площади поперечного сечения, а в исключительных случаях при длинных столбах до 3%.
Поперечные связи (хомуты) ставятся без специального расчета. Они делаются из проволоки толщиной в 5—10 мм и конструируются различно: на (фиг. 376а) показано попарное соединение стержней двойными хомутами, на (фиг. 376b) — одна проволока охватывает все стержни данного сечения, на (фиг. 376с) проволока обвивает стержни спирально по винтовой линии. Практика показала, что лучшим и наиболее простым типом является связь, указанная на (фиг. 376b).
Расстояние между хомутами не должно превосходить наименьшего диаметра продольных стержней. Практически это расстояние колеблется в пределах 15—30 см.

Внизу колонна или столб уширяются (фиг. 377) для передачи давления на фундамент в допустимых пределах. Фундамент делается в виде железобетонной плиты или бетонного массива.

Если опоры проходят через несколько этажей, то сечение их постепенно уменьшается. Стержни от нижней колонны пропускаются в верхний этаж на 50 — 80 см и концы их загибаются (фиг 378).

Верхняя часть опоры обыкновенно уширяется, составляя переход к неразрезаной балке (фиг. 379), с которой столб составляет одно конструктивное целое.

б) Столбы и колонны со спиральной арматурой — система Консидера (фиг. 380), получившая название "бетон в обойме". Спиральная арматура ставит бетон в условия всестороннего сжатия, что значительно повышает его сопротивление, а это обстоятельство позволяет делать колонну меньшей толщины.
Колонны Консидера рационально применять в тех случаях, когда нагрузка на опоры получается большая, а в то же время желательно по эстетическим соображениям сделать их возможно тонкими.

Применительно к кольцевой арматуре этим колоннам придают в сечении форму шести- или восьмиугольника, располагая против ребер вертикальные стержни и прикрывая кольцевую арматуру слоем бетона не тоньше 1,5 см. Спираль делается из проволоки 6—16 мм. Расстояние между витками (шаг спирали) делается в пределах 1/6—1/10 диаметра бетонного ядра, окруженного спиралью, и не более 8 cм. Предельный размер ядра — 50 см.

Видоизменением колони Консидера является система Абрамова, в которой сохранена та же идея заключения бетона в обойму; но непрерывная спираль здесь заменена рядом плоских спиралей, связывающих попарно продольные стержни (фиг. 381). Преимущество этой системы заключайся в простоте изготовления спиралей и удобстве применения ее к прямоугольному сечению, но сопротивление этих колонн меньше, чем Консидера.
в) Колонны со спиральной арматурой и чугунным сердечником — система Эмпергера, получившая название "чугун в обойме" (фиг. 382).

Эти колонны могут выдерживать еще большие нагрузки, чем система Консидера, и потому они получаются еще меньшего сечения. По опытам, произведенным в Дрездене в 1916 г., колонны со включением 10% обыкновенного чугуна потребовали для разрушения нагрузку в 5 раз большую по сравнению с таковой для системы бетона в обойме.
На фиг. 383 показаны размеры сечений колонн с обыкновенной арматурой, спиральной и чугунным сердечником, которые при одинаковой высоте выдерживали нагрузку в 265 т.

Применяя ту или иную систему армировки или изменяя процентное содержание железа, можно получить опоры одинаковой мощности, но разной толщины, что бывает желательно в архитектурном отношении.

Согласно данным новейших опытов в качестве сердечника железобетонных колонн может быть использован не только чугун, но и различные прочные камни как естественных пород, так и искусственные — гранит, диорит, клинкер, керамика и пр. Допускаемые нагрузки на такие колонны получаются меньше, чем при чугунных сердечниках.

г) Система свободных связей инженера Некрасова (фиг. 384) Для противодействия поперечному расширению бетона инженер Некрасов предложил вместо спиральной обмотки закладывав в бетон поперечные связи из взаимно перпендикулярных рядов тонких проволок или пластинок.

Опыты инж. Некрасова с этой системой дали хорошие результаты, причем выяснилось, что наивыгоднейший диаметр проволок 2—3 мм.





Яндекс.Метрика