10.2. Розрахунок на міцність за нормальними перерізами

10.2.1. Центрально розтягнуті елементи

У момент руйнування центрально розтягнутого елемента бетон повністю виключається з роботи, а поздовжню силу N повністю сприймає арматура. Умова міцності така:

N  R_sA_sp + R_sA_s, (10.1)

де N – розтягувальне зусилля від зовнішнього розрахункового навантаження;  – коефіцієнт, що залежить від виду попередньо напружуваної арматури (його значення знаходиться у межах 1,2...1,1).

10.2.2. Позацентрово розтягнуті елементи

У першому випадку позацентрового розтягання (див. п. 10.1) несучу здатність елемента перевіряють за формулами (рис. 10.2)

(10.2)

або

, (10.3)

де  див. пояснення до формули (10.1).

У другому випадку (рис. 10.3) міцність елемента визначається опором розтягнутої арматури і граничним опором бетону та стиснутої арматури. Якщо в елементі передбачена попередньо напружувана арматура у стиснутій зоні, то напруження у ній визначають, як у елементах, що працюють на згинання.

Міцність перерізу перевіряють за умовою

Ne  R_bbx(h₀ – 0,5x) + R_sc (h₀ – ) + (h₀ – ). (10.4)

Висоту стиснутої зони визначають за умови рівності нулю суми проекцій усіх сил на вісь елемента

N = _s6R_sA_sp + R_sA_s – R_bbx – R_sc ; (10.5)

x = , (10.6)

де ,

при цьому для обчислення _і6  = x/h₀ обчислюють, прийнявши х за формулою (10.6) при _s6=1.

Якщо висота стиснутої зони х, обчислена за формулою (10.6) більша за _Rh₀, то в умову (10.4) підставляють х = _Rh₀.

При х < 0 весь переріз розтягнутий і його міцність перевіряють за формулою (10.2).

Рис. 10.2. До розрахунку позацентрово розтягнутих елементів, що працюють з малими ексцентриситетами (1-ий випадок)

Рис. 10.3. До розрахунку позацентрово розтягнутих елементів, що працюють з великими ексцентриситетами (2-ий випадок)

Площу арматури визначають за формулами (10.2)...(10.5) залежно від випадку позацентрового розтягання.

У першому випадку із формул (10.2) і (10.3)

(10.7)

. (10.8)

У другому випадку із формули (10.5)

, (10.9)

де  визначають за допомогою таблиці залежно від

. (10.10)

Якщо виявиться, що обчислене за формулою (10.10) _m > _R , то треба збільшувати площу поперечного перерізу елемента, або клас бетону або площу арматури у стиснутій зоні.

При _m < 0 площу арматури визначають за формулою (10.7).

Елементи без попередньо напружуваної арматури розраховують за формулами (10.2)...(10.10), прийнявши

10.3. Розрахунок на міцність за похилими перерізами

Міцність похилих перерізів елементів, що працюють на позацентровий розтяг, перевіряють так само як і елементів, що працюють на згинання, але зусилля Q_b визначають з урахуванням коефіцієнта

, (10.11)

де Р – зусилля від попереднього напруження в арматурі А_sp.

Міцність похилого перерізу на дію згинального моменту перевіряють як для елемента, що працює на згинання, приймаючи значення висоти стиснутої зони, обчислене за формулою (10.6).