Как армирование колонны зависит от нагрузки
От чего зависит количество арматуры в колонне? От вертикальной силы N (она передает колонне сжимающие усилия) и от изгибающего момента М, который раскладывается на пару сил, одна из них сжимает грань колонны, другая одновременно растягивает.
Как видите из рисунка, сжимающая сила N равномерно распределяется между всей арматурой (естественно, значительная часть приходится на бетон, но мы сейчас рассматриваем арматуру), а момент М раскладывается на пару сил – у одной грани колонна сжимается (стрелки вниз), у другой – растягивается (стрелки вверх).
Если на колонну действуют моменты в двух направлениях, выходит еще веселее – нужно суммировать усилия от вертикальной силы N и от двух моментов.
И в зависимости от соотношения величин сжимающей силы и изгибающего момента, мы получаем очень разные ситуации. Выделим два крайних случая.
1) Сжимающая сила N значительно превышает пару сил, полученную при раскладывании изгибающих моментов М.
Для примера на рисунке ниже сила N дает усилие в каждом стержне, равное 10 (цифра условна), а изгибающий момент М действует только в одном направлении и дает усилие в каждом стержне, равное 5 (сжатие) и -5 (растяжение). Тогда при суммировании всех усилий мы получаем только сжатие (максимум 15, минимум 5). И никакого растяжения в колонне.
Если колонна не испытывает растяжения, для нее это благоприятно. Бетон даже без арматуры отлично работает на сжатие и воспринимает огромную часть нагрузки. Ну, а там, где бетону все-таки нужна помощь, подключается арматура.
2) Сжимающая сила N меньше меньше пары сил, полученной при раскладывании изгибающих моментов М.
В таком случае, как вы видите из картинки ниже, в колонне возникают растягивающие усилия от момента (у дальней грани), но они не гасятся силой N (ее величины не хватает).
И эти растягивающие усилия для железобетона самые плохие. Бетон на растяжение практические не работает, трудится только арматура, и ее в таких ситуациях обычно нужно много.
Часто в многоэтажных каркасах наблюдается ситуация: на первом и на последнем этаже – арматура значительно больше, чем на средних этажах. Так вот на первом этаже ситуация обычно попадает под первый случай, когда вертикальная сила скапливается со всех этажей и внизу уже требуется значительное армирование. А на верхнем этаже в колоннах обычно возникает значительный изгибающий момент (он передается от перекрытия), и увеличение арматуры происходит по второму случаю.
Пожалуйста!
RSS лента комментариев этой записи