Конструирование и расчет прочности сжатых и растянутых железобетонных элементов - Эксцентриситеты и случаи внецентренного сжатия

8.2. Эксцентриситеты и случаи внецентренного сжатия.

 

Расстояния между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента е_о называют эксцентриситетом. В общем случае

е_о=M/N + e_a,

где e_a - так называемый случайный эксцентриситет. При этом e_a принимают не менее из следующих условий:

e_a ³ 1/600 расчетной длины элемента l_o;

e_a ³ 1/30 высоты сечения элемента h;

e_a ³ 1 см.

Для элементов статически неопределимых конструкций величину эксцентриситета е_о принимают равной эксцентриситету, полученному из статического расчета конструкции (М/N), но не менее e_a. Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет е_о принимают по общему случаю.

Учитывая существенное влияние гибкости сжатых элементов на их несущую способность, конструкции со сжатыми элементами следует в общем случае рассчитывать по деформируемой схеме. Однако СНиП допускает производить расчет конструкции по недеформируемой схеме, учитывая при гибкости ³14 влияние прогиба сжатого элемента на его прочность путем умножения эксцентриситета е_о на коэффициент h > 1,

где

h=1/(1-(N/N_cr))

Критической продольной силой N_cr учитывается геометрические характеристики сечения, неупругие свойства сжатого бетона, трещины в растянутой зоне, влияние предварительного напряжения и т.д. Если при подсчете h окажется, что N > N_cr , следует увеличить размеры сечения.

Экспериментальные исследования показали, что возможны два случая работы сжатых железобетонных элементов.

Случай 1 - при относительно больших эксцентриситетах. Разрушение элемента начинается с растянутой зоны при достижении арматурой предела текучести или чрезмерных деформаций. Этот случай реализуется при x £ x_R.

Случай 2 - при относительно малых эксцентриситетах. Разрушение элемента происходит по сжатой зоне при достижении бетоном предельной сопротивляемости на сжатие до появления в растянутой или слабо сжатой арматуре предела текучести или чрезмерных деформаций.