Расчет прочности внецентренно сжатых железобетонных элементов – случай малых эксцентриситетов.

При нагружении элементов любого симметричного сечения, внецентренно сжатых в плоскости симметрии, до предела их несущей способности в стадии III наблю­дается два случая разрушения.

Случай 2 относится к внецентренно сжатым элемен­там с относительно малыми эксцентриситетами сжимаю­щей силы. Этот случай охватывает два варианта напря­женного состояния: когда все сечение сжато (рис. 4, 6 б, эпюра I, показанная пунктиром); когда сжата его боль­шая часть, находящаяся ближе к продольной силе, а про­тивоположная часть сечения испытывает относительно слабое растяжение (рис. 4.6, 6, эпюра II). Разрушается элемент вследствие преодоления предельных сопротивле­ний в бетоне и арматуре в части сечения, расположенной ближе к силе. При этом напряжения (сжимающие или растягивающие) в части сечения, удаленной от сжимаю­щей силы, остаются низкими; прочность материалов здесь недоиспользуется.

Внецентренно сжатые элементы в плоскости действия момента рассчитывают с учетом расчетного эксцентриси­тета продольных сил и случайного эксцентриситета е_а.

Прочность элемента в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, проверяют на действие продольной силы только со своим случайным эксцентриситетом е_а,

На рис, 4.6 приведены схемы усилий, принимаемые при расчете прочности элементов любого симметричного сечения, сжатых с эксцентриситетом в плоскости симме­трии по случаю 2.

При расчете несушей спо­собности элементов, работающих по случаю 2, действи­тельную эпюру сжимающих напряжений, изображенную на рис. 4.6, б пунктирной линией, заменяют прямоуголь­ной с ординатой R_b, а расчетное сопротивление в сжатой арматуре S' с площадью сечения А'_s принимают равным R_sc. В арматуре S с площадью сечения A_s напряжение σ _s ниже расчетного.

Схема усилий на рис. 4.6, 6 отвечает сжатым элемен­там, когда , где —значение граничной относительной высо­ты сжатой зоны.

При   (рис. 4.6, 6) прочность сжатых элементов рассчитывают по формуле:

, а высоту сжатой зоны для элементов из бетона классов В30 и ниже с не­напрягаемой арматурой классов А-I, А-П, А-Ш опреде­ляют из равенства

В нем напряжение в арматуре σ _s устанавливают по формуле

Для элементов же из бетона классов выше В30 с ар­матурой классов выше А-III (напрягаемой и ненапря­гаемой) напряжение σ _s следует определять по зависи­мости

Однако, если напряжение σ _s, полученное по формуле (4.10), для арматуры классов А-IV, А-V, А-VI, Вp-П, B-II, К-7, К-19 превышает значение β R_s, то напряжение от σ _s следует определять по формуле

В этой зависимости  значения относительной вы­соты сжатой зоны, отвечающие соответственно значени­ям напряжений R_s и β R_s. При этом значения  и  вы­числяют по формуле

где

Значения β и Δ σ _s при механическом и электротерми­ческом способах предварительного напряжения арма­туры устанавливают по следующим выражениям:

Здесь Δ σ _s принимают при коэффициенте γ _sb, мень­шем единицы, с учетом потерь предварительного напря­жения арматуры от деформаций анкеров и форм, а так­же от трения арматуры о стенки каналов или огибающие приспособления. В иных условиях принимают β =0, 8.

В случае если напряжение σ _s, вычисленное по фор­муле (4.11), превышает R_s (без учета коэффициента γ _sb), то в выражения (4, 6) и (4, 8) подставляют значение σ _s=R_s с учетом соответствующих коэффициентов усло­вий работы, включая γ _sb.

Напряжения σ _s принимают в формулах с тем зна­ком, который получается при вычислениях по выраже­ниям (4.9) и (4.10). При этом во всех случаях должно быть соблюдено условие .

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: