74. Сжатые и растянут. Ж/б элементы. Особенности расчёта и конструирования.

К центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм, загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решётки, а так же некоторые другие конструктивные элементы. При расчете прочности сечений центрально-сжатого железобетонного элемента должно соблюдаться условие:

N_Sd  N_Rd, где, N_Rd = f_ydA_s,tot+ f_сdA_c

A_s,tot – площадь стержней всей продольной арматуры в сечении.

Внецентренно сжатые элементы.

При расчете сечений внецентренно сжатых элементов по методу предельных усилий следует различать два случая:

• случай большого эксцентриситета, когда x_lim / d  _lim;

• случай малого эксцентриситета, когда x_lim / d > _lim.

Расчет прочности нормальных сечений внецентренно сжатых железобетонных элементов для случая большого эксцентриситета (при xeff/d  lim) следует производить из условия M_Rd = a f_cd S_c + f_yd A_sс (d – c₁) как для изгибаемых элементов, принимая M_Sd = N_Sde_s1, а высоту сжатой зоны опр по форN_Sd + f_yd A_st – f_yd A_sc =  f_cd A_cc

При x_eff > l_imd расчет допускается производить из условия M_Rd =  f_cd S_c + f_yd A_sс (d – c₁) , но при этом высота сжатой зоны для элементов из бетона классов по прочности С25/30 и ниже определяют по формуле

где,

   Для элементов из бетона классов по прочности выше С25/30 при x_eff > _limd расчет рекомендуется выполнять в соответствие с положениями деформационной модели.

В случае, когда расчетная продольная сила N_Sd не превышает 0,08N_cd (где Ncd = fcdAc), допускается производить расчет по прочности как для изгибаемого элемента без учета продольной силы.

 Растянутые элементы

а) Центрально растянутые железобетонные элементы. При расчете прочности сечений центрально-растянутых железобетонных элементов должно соблюдаться условие

N_Sd  N_Rd, где N_Rd = f_ydA_s,tot;

A_s,tot – площадь стержней всей продольной арматуры в сечении.

 б) Внецентренно-растянутые железобетонные элементы. Расчет прочности внецентренно растянутых элементов следует производить в зависимости от положения расчетной продольной силы при е₀ = е_е (без учета случайного эксцентриситета) для двух случаев:

1) если расчетная продольная сила приложена за пределами расстояния между равнодействующими в арматуре As1 и As2 – случай большого эксцентриситета. В этом случае расчет прочности сечений допускается производить, принимая прямоугольную эпюру напряжений в сжатой зоне бетона как для изгибаемых элементов из условия:

N_Sde_s1  f_сdS_c + f_ydA_sс (d – с₁) (1), N_Sd  f_ydA_st – f_ydAsс – f_cdA_c (2)

Для прямоуго сеченийN_Sde_s1  f_cdbx_eff (d – 0,5x_eff) + f_ydA_sc (d – с₁)

При этом высота сжатой зоны бетона определяется по формуле:f_ydAst – f_ydAsc – N_Sd = f_cdbx_eff

Если полученные из расчета по формуле значения xeff > _limd, в условие следует подставлять x_eff = _limd.

Формулы (1) и (2) допускается применять только в том случае, когда центр тяжести сжатой арматуры расположен к наиболее сжатой грани сечения ближе, чем центр тяжести сжатой зоны сечения. В противном случае прочность сечения внецентренно растянутого элемента с большим эксцентриситетом следует определять по формуле N_Sd (e_s1 + d – с₁) = f_ydAst (d – с₁)

2) Расчет внецентренно растянутых элементов в случае малых эксцентриситетов производят исходя из следующих предпосылок:

• в работе сечения не учитывается растянутый бетон;

• напряжения во всей растянутой арматуре, расположенной в сечении, равны расчетному сопротивлению fyd.

В соответствии с принятыми предпосылками расчет внецентренно растянутых элементов для этого случая производят из условийN_Sde_s2 = f_ydA_st (d – с₁) N_Sde_s1 = f_ydA_sc (d – с₁)