44. В каких случаях прибегают к установке двойной арматуры?

Элементы с двойной арматурой – это такие элементы, у которых арматуру по расчету устанавливают в растянутой и сжатой зонах.

Сжатую арматуру устанавливают по расчету, когда прочность бетона сжатой зоны недостаточна, т.е. когда x £ xR.

Уравнение равенства моментов относительно центра тяжести растянутой арматуры:

M £ Nb × (h0 - x/2) + Ns’ × (h0 – a’) или M £ Rb × b × x × (h0 - x/2) + Rsc × As’ × (h0 – a’)

и уравнение равенства моментов относительно центра тяжести сжатой зоны бетона:

M £ Ns × (h0 - x/2) + Ns’ × (x/2 - a’) или M £ ss × As × (h0 - x/2) + Rsc × As’ × (x/2 - a’)

где а’ – расстояние от сжатой грани сечения до центра тяжести сжатой арматуры;

As’ – площадь сечения сжатой арматуры.

Составляется также вспомогательное уравнение равенства нулю суммы проекций усилий на продольную ось элемента:

Rb × b × x + Ns’ × As’ – Ns × As = 0 или ss × As = Rb × b × x + Rsc × As’ .

Исследования показали, что сечение будет наиболее экономичным, когда на бетон передается максимально возможное сжимающее усилие. Это будет иметь место при x = xR. В этом случае площади сжатой As’ и растянутой As арматуры определяют приведенных уравнений, принимая x = xR = xR × h0. Таким образом:

Rsc × As’ × (h0 – a’) = M - Rb × b × xR × (h0 - xR/2) и Rs × As = Rb × b × xR + Rsc × As’