Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения (стр. 21 )

Рисунок 8.3. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении,

нормальном к продольной оси внецентренно сжатого

железобетонного элемента, при расчете

его по прочности

8.1.15. Значение коэффициента при расчете конструкций по недеформированной схеме определяют по формуле

, (8.14)

где N - продольная сила от внешней нагрузки;

- условная критическая сила, определяемая по формуле

. (8.15)

Здесь D - жесткость железобетонного элемента в предельной по прочности стадии, определяемая согласно указаниям расчета по деформациям;

- расчетная длина элемента, определяемая согласно 8.1.17.

Допускается значение D определять по формуле

,

где , - модули упругости бетона и арматуры соответственно;

I, - моменты инерции площадей сечения бетона и всей продольной арматуры соответственно относительно оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения элемента;

;

;

- коэффициент, учитывающий влияние длительности действия нагрузки , но не более 2.

Здесь , - моменты относительно центра наиболее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных нагрузок;

- относительное значение эксцентриситета продольной силы , принимаемое не менее 0,15 и не более 1,5.

Допускается уменьшать значение коэффициента с учетом распределения изгибающих моментов по длине элемента, характера его деформирования и влияния прогибов на значение изгибающего момента в расчетном сечении путем расчета конструкции как упругой системы.

8.1.16. Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, при эксцентриситете продольной силы и гибкости допускается производить из условия

, (8.16)

где - предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент, определяемое по формуле

. (8.17)

Здесь A - площадь бетонного сечения;

- площадь всей продольной арматуры в сечении элемента;

- коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки по таблице 8.1 в зависимости от гибкости элемента; при кратковременном действии нагрузки значения определяют по линейному закону, принимая при и при .

Таблица 8.1

┌──────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐

│ Класс бетона │ фи при l /h, равном │

│ │ 0 │

│ ├─────────────┬────────────┬─────────────┬─────────────┤

│ │ 6 │ 10 │ 15 │ 20 │

├──────────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┤

│ В20 - В55 │ 0,92 │ 0,9 │ 0,83 │ 0,7 │

├──────────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┤

│ В60 │ 0,91 │ 0,89 │ 0,80 │ 0,65 │

├──────────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼─────────────┤

│ В80 │ 0,90 │ 0,88 │ 0,79 │ 0,64 │

└──────────────────┴─────────────┴────────────┴─────────────┴─────────────┘

8.1.17. Расчетную длину внецентренно сжатого элемента определяют как для элементов рамной конструкции с учетом ее деформированного состояния при наиболее невыгодном для данного элемента расположении нагрузки, принимая во внимание неупругие деформации материалов и наличие трещин.

Допускается расчетную длину элементов постоянного поперечного сечения по длине l при действии продольной силы принимать равной:

а) для элементов с шарнирным опиранием на двух концах - 1,0l;

б) для элементов с жесткой заделкой (исключающей поворот опорного

сечения) на одном конце и незакрепленным другим концом (консоль) - 2,0l;

в) для элементов с шарнирным несмещаемым опиранием на одном конце, а на

другом конце:

с жесткой (без поворота) заделкой - 0,7l;

с податливой (допускающей ограниченный поворот) заделкой - 0,9l;

г) для элементов с податливым шарнирным опиранием (допускающим

ограниченное смещение опоры) на одном конце, а на другом конце:

с жесткой (без поворота) заделкой - 1,5l;

с податливой (с ограниченным поворотом) заделкой - 2,0l;

д) для элементов с несмещаемыми заделками на двух концах:

жесткими (без поворота) - 0,5l;

податливыми (с ограниченным поворотом) - 0,8l;

е) для элементов с ограниченно смещаемыми заделками на двух концах:

жесткими (без поворота) - 0,8l;

податливыми (с ограниченным поворотом) - 1,2l.

Расчет центрально растянутых элементов

8.1.18. Расчет по прочности сечений центрально растянутых элементов следует производить из условия

, (8.18)

где N - продольная растягивающая сила от внешних нагрузок;

- предельное значение продольной силы, которое может быть воспринято элементом.

Значение силы определяют по формуле

, (8.19)

где - площадь сечения всей продольной арматуры.

Расчет внецентренно растянутых элементов

8.1.19. Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно растянутых элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы N: