Рис. 31. Расчетные схемы внецентренно растянутых элементов
Расчет по прочности ведется по нормальным сечениям в зависимости от положения продольной силы
(рис. 31):
а) если сила
приложена в пределах расстояния между арматурой
и
, все сечение растянуто: сумма моментов всех сил относительно цента тяжести арматуры 
; (22)
то же, относительно центра тяжести арматуры 
; (23)
б) если сила
приложена за пределами расстояния между арматурой
и
, эпюра напряжений в сечении – двузначная; сумма моментов всех сил относительно центра тяжести растянутой арматуры 
; (24)
Сумма проекций всех сил на продольную ось элемента
(25)
Вопросы для самоконтроля по материалам главы 4.
1. Когда сжатые элементы рассчитывают как центрально нагруженные?
2. Назначения хомутов в колонах?
3. Принцип работы косвенной арматуры?
4. Стадии работа и расчета сжатых элементов с жесткой арматурой?
5. Почему прочность бетона при смятии больше, чем при сжатии?
6. Как определяют величину случайного эксцентиситета?
7. Чем отличаются зависимости для расчета внецентренно сжатых элементов при
и
?
8. Особенности учета гибкости при внецентренном сжатии?
9. Конструктивные особенности растянутых элементов?
10. Условия прочности центрально и внецентренно растянутых элементов?
Материал, представленный в главе 4, более подробно изложен в [1], с. 281-312, в [2], с. 159-193.
Глава 5. Расчет элементов по предельным состояниям второй группы
1. Расчет по образованию трещин центрально растянутых элементов
Расчетные сопротивления материалов принимаются для второй группы предельных состояний, здесь –
, нагрузки – в зависимости от категории трещиностойкости. Усилие предварительного обжатия учитывается как внешняя нагрузка. Площадь арматуры приводится к площади бетона путем домножения на коэффициент приведения
.
Если
– трещины не образуются.
Усилие образования трещин
, (1)
где
– приведенная площадь поперечного сечения.
; (2)
– коэффициент, учитывающий снижение модуля упругости бетона перед разрушением;
– усилие предварительного обжатия;
– площадь поперечного сечения элемента (бетона).
Тогда
;
. (3)
2. Расчет по образованию трещин изгибаемых, внеценренно сжатых и внецентренно растянутых элементов
Если
– трещины не образуются,
где
– момент внешних сил относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой грани, трещиностойкость которой проверяется.
При изгибе
.
При внецентренном растяжении (рис. 32, a)
. (4)
При внецентренном сжатии (рис. 31, б)
. (5)
Момент образования трещин
. (6)
Здесь знак «+» принимают когда направления момента внешних сил и момента от усилия предварительного обжатия
, совпадают и «–» – когда не совпадают.