204. Методика определения напряжений в растянутой арматуре для изгибаемых и растянутых предварительно элементов с напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.

Расчет производится по двум группам предельного состояния.

первой группы - по потере несущей способности и (или) полной непригодности к эксплуатации конструкций

второй группы - по затруднению нормальной эксплуатации сооружений.

К предельным состояниям первой группы относятся: общая потеря устойчивости формы; потеря устойчивости положения; разрушение любого характера;

К предельным состояниям второй группы относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию или снижающие долговечность вследствие появления недопустимых перемещений (прогибов, осадок, углов поворота, колебаний, трещин)

Сжатая зона бетона

Напряжения в растянутой арматуре (или приращении напряжений) _s должны определяться по формулам для элементов: центрально-растянутых где N - продольная сила, Р-усилия предварительного обжатия, А_s –площадь сечения арматуры изгибаемых: где М - изгибающий момент от внешней нагрузки, Р- усилие предварительного обжатия; Для элементов, выполняемых без предваритель­ного напряжения арматуры, значение усилия предва­рительного обжатия P допускается принимать рав­ным нулю.

z — плечо пара внутренних сил, расстояние от равнодействующей усилий сжатой зоны бетона до усилия в растянутой арматуре.

205. Виды и конструктивные особенности сжатых элементов с гибкой продольной арматурой.

К центрально сжатым элементам условно относят промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм, загруженные по узлам, раскосы и стойки ферменной решетки. По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксентресистетом выполняют чаще квадратными или прямоугольными.

Сжатие может быть центральной и внецентральной. Колонны армируются продольной стержневой арматурой диаметром не ниже 12 мм, преимущественно класса A-III и А_т IXc.

колонны сечением до 400х4000 можно армировать 4 продольными стержнями

Если более 600мм ставятся 3 арматуры.

Диаметр хомутов в вязаных каркасах вне­центренно сжатых линейных элементов должен при­ниматься не менее 0,25d и не менее 5 мм, где d — наибольший диаметр продольных стержней.

Диаметр хомутов в вязаных каркасах изгибае­мых элементов должен приниматься, мм, не менее: при высоте сечения элемента, равной или менее 800 мм ............. 5 то же, свыше 800 мм ........ 8

Соотношение диаметров поперечных и продоль­ных стержней в сварных каркасах и сварных сетных устанавливался из условия сварки по соответствующим нормативным документам.

206. Методика расчета прочности внецентренно сжатых элементов прямоугольного профиля, работающих при условии х≤ ξ_r h₀.

При расчете внецентренно сжатых железо­бетонных элементов необходимо учитывать слу­чайный начальный эксцентриситет согласно указа­ниям п. 1.21, а также влияние прогиба на их несущую способность согласно указаниям п. 3.24. 1.21.

При расчете по прочности бетонных и желе­зобетонных элементов на действие сжимающей про­дольной силы должен приниматься во внимание случайный эксцентриситет е_а, обусловленный не учтенными в расчете факторами. Эксцентриситет е_а в любом случае принимается не менее 1/600 дли­ны элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения, и 1/30 высоты сечения. Кроме того, для конструкций, образуемых из сборных элементов, следует учитывать возможное взаимное смещение элементов, зависящее от вида конструкций, способа монтажа и т. п.

Для элементов статически неопределимых конст­рукций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения е₀ принимается равным эксцентриситету, получен­ному из статического расчета конструкции, но не менее е_а. В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет е₀ находится как сум­ма эксцентриситетов  определяемого из статического расчета конструкции и случайного. При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба на их несущую способность, как правило, путем расчета конструк­ций по деформированной схеме (см. п. 1.15). Допускается производить расчет конструкций по недеформированной схеме, учитывая при гибкости l₀/i > 14 влияние прогиба элемента на его проч­ность, определяемую из условий (36), (40) и (65), путем умножения e₀ на коэффициент .

При этом условная критическая сила в формуле (19) для вычисления  принимается равной:

где l₀ — принимается согласно указаниям п. 3.25; _e — коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 3.6;

_l — коэффициент, определяемый по фор­муле (21), при этом моменты М и М_l определяются относительно оси, парал­лельной линии, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр наибо­лее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоян­ных и длительных нагрузок. Если изги­бающие моменты (или эксцентрисите­ты) от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных на­грузок имеют разные знаки, то следует учитывать указания п. 3.6;

_р — коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения армату­ры на жесткость элемента; при равно­мерном обжатии сечения напрягаемой арматурой _р определяется по фор­муле здесь _bp — определяется при коэф­фициенте _sp < 1,0; R_b — принимается без учета коэффициентов условий работы бетона; в формуле значение e₀/h принима­ется не более 1,5;  = E_s/E_b.

Для элементов из мелкозернистого бетона груп­пы Б в формулу (58) вместо значения 6,4 подставляется значение 5,6. При расчете из плоскости действия изгибающего момента эксцентриситет продольной силы е₀ прини­мается равным значению случайного эксцентрисите­та (см. п. 1.21).

207. Методика расчета прочности внецентренно сжатых элементов прямоугольного профиля, работающих при условии х >ξ_Rh₀.

3.19. При расчете внецентренно сжатых железо­бетонных элементов необходимо учитывать слу­чайный начальный эксцентриситет согласно указа­ниям п. 1.21, а также влияние прогиба на их несущую способность согласно указаниям п. 3.24.

3.20. Расчет прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов, указанных в п. 3.11, следует производить:

Черт. 6. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нор­мальном к продольной оси внецентренно сжатого железобетонного элемента, при расчете его по прочности б) при x = x/h₀>x_R — также из условия (36), но при этом высота сжатой зоны определяется: для элементов из бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой классов А-I, А-II, А-III — из формулы где для элементов из бетона класса выше В30, а так­же для элементов с арматурой класса выше А-III (ненапрягаемой и напрягаемой) — из формул (66) и (67) или (68).

Если значение s_si, полученное по формуле (67), для арматуры классов А-IV, А-V, А-VI, Ат-VII, В-П, Вр-II, К-7 и К-19 превышает bR_si, то напряже­ние s_si следует определять по формуле

3.24. При расчете внецентренно сжатых элементов следует учитывать влияние прогиба на их несущую способность, как правило, путем расчета конструк­ций по деформированной схеме (см. п. 1.15).

Допускается производить расчет конструкций по недеформированной схеме, учитывая при гибкости l₀/i> 14 влияние прогиба элемента на его проч­ность, определяемую из условий (36), (40) и (65), путем умножения e₀ на коэффициент h. При этом условная критическая сила в формуле (19) для вычисления h принимается равной: (58) где l₀ — принимается согласно указаниям п. 3.25; d_e — коэффициент, принимаемый согласно указаниям п. 3.6; j_l — коэффициент, определяемый по фор­муле (21), при этом моменты М иМ_lопределяются относительно оси, парал­лельной линии, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр наибо­лее растянутого или наименее сжатого (при целиком сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной нагрузки и от действия постоян­ных и длительных нагрузок. Если изги­бающие моменты (или эксцентрисите­ты) от действия полной нагрузки и от действия постоянных и длительных на­грузок имеют разные знаки, то следует учитывать указания п. 3.6; j_р — коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения армату­ры на жесткость элемента; при равно­мерном обжатии сечения напрягаемой арматурой j_р определяется по фор­муле (59) здесь s_bp — определяется при коэф­фициенте g_sp< 1,0; R_b — принимается без учета коэффициентов условий работы бетона; в формуле (59) значение e₀/h принима­ется не более 1,5; a = E_s/E_b. Для элементов из мелкозернистого бетона груп­пы Б в формулу (58) вместо значения 6,4 подставляется значение 5,6. При расчете из плоскости действия изгибающего момента эксцентриситет продольной силы е₀ прини­мается равным значению случайного эксцентрисите­та (см. п. 1.21).