РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

3.6. При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов следует учитывать случайный эксцентриситет е_а, принимаемых не менее:

1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;

1/30 высоты сечения;

10 мм.

Для элементов статически неопределимых конструкций (например, защемленных по концам столбов) значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести сечения е₀ принимают равным значению эксцентриситета, полученному из статического расчета, но не менее е_а.

Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет е₀ принимают равным сумме эксцентриситетов – из статического расчета конструкций и случайного.

3.7.При гибкости элементов l₀/i > 14 (для прямоугольного сечения при l₀/h > 4) необходимо учитывать влияние на их несущую способность прогибов путем умножения значений е₀ на коэффициент h, определяемый согласно п. 3.10.

3.8.Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при расположении продольной силы в пределах сечения элемента производится без учета сопротивления бетона растянутой зоны следующим образом.

Для элементов прямоугольного, таврового и двутаврового сечения при действии усилия в плоскости симметрии расчет производится из условия

N £ R_b A_b, (3.1)_,

где A_b – площадь сжатой зоны бетона, определяемая из условия, что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения продольной силы N (с учетом прогиба) (черт. 3.1.).

Для элементов прямоугольного сечения

(3.2)

где h - см. п. 3.10.

Из условия (3.1) также можно рассчитывать симметричные трапециевидные и треугольные сечения, если наибольшее сжатие приходится на большую сторону сечения.

Черт.3.1. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно сжатого бетонного элемента, рассчитываемого по прочности без учета сопротивления бетона растянутой зоны

1-центр тяжести площади сжатой зоны Ab, 2-то же, площади всего сечения

В остальных случаях расчет производится на основе нелинейной деформационной модели согласно пп. 3.72 - 3.76, принимая в расчетных зависимостях площадь арматуры равной нулю.

Допускается при косом внецентренном сжатии прямоугольного сечения расчет проводить из условия (3.1), определяя А_b по формуле

, (3.3)

где e_0x и e_0y - эксцентриситеты силы N в направлении соответственно размера сечения h и b.

h_x и h_y – коэффициенты h, определенные согласно п. 3.10 отдельно для каждого направления.

3.9.Внецентренно сжатые бетонные элементы при расположении продольной силы за пределами поперечного сечения элемента, а также элементы, в которых появление трещин не допускается, независимо от расчета из условия (3.1), должны быть проверены с учетом сопротивления бетона растянутой зоны из условия

, (3.4)

где у_t - расстояние от центра тяжести сечения элемента до наиболее растянутого волокна;

h - см. п. 3.10.

Для элементов прямоугольного сечения условие (3.4) имеет вид

. (3.5)

Допускается расчет бетонных элементов с учетом бетона растянутой зоны производить на основе нелинейной деформационной модели согласно пп.3.72-3.76, принимая в расчетных зависимостях площадь арматуры равной нулю.

3.10. Значение коэффициента h, учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы е₀, определяется по формуле

, (3.6)

где N_cr – условная критическая сила, определяемая по формуле

, (3.7)

где D – жесткость элемента в предельной по прочности стадии, определяемая по формуле

(3.8)

l₀ – определяется по табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Для элементов прямоугольного сечения формула (3.8) имеет вид

. (3.8а)

В формулах (3.8) и (3.8а):

j_l - коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный

, (3.9)

но не более 2;

М₁ – момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

M_1l – то же, от постоянных и длительных нагрузок;

d_е– коэффициент, принимаемый равным е₀/h, но не менее 0,15.

Для стен и столбов с упруго неподвижными опорами указанное значение h принимается при расчете сечений в средней трети высоты Н. При расчете опорных сечений принимается h = 1,0, а в других сечениях – по линейной интерполяции.

Если нижняя опора жестко защемлена, то при упругой верхней опоре определенное по формуле (3.6) значение h принимается для сечений нижнего участка высотой 2/3Н.

3.11.Расчет с учетом прогиба внецентренно сжатых бетонных элементов прямоугольного сечения класса не выше В20 при l₀ £ 20h допускается производить из условия

N £ a_nR_bbh, (3.10)

где – определяется по графику (черт. 3.2) в зависимости от значений

e₀/h и l = l_o/h.

3.12. При действии значительных поперечных сил должно выполняться условие

, (3.11)

где s_mt и s_mc - главные растягивающие и главные сжимающие напряжения, определяемые по формуле

, (3.12)

s_х и t - нормальное и касательное напряжение в рассматриваемом волокне сечения, определяемые как для упругого материала.