16 Внецентренно-сжатые ж/б элементы прямоугольного сечения

Возможны расчётных 2 случая:

- случай больших эксцентриситетов – x_eff ≤ _lim*d

- случай малых эксцентриситетов – x_eff > _lim*d

Модель пластического шарнира при разрушении с прямоугольной эпюрой сживающих напряжений при расчёте внецентренно-сжатых элементов допускается применять ар-ру S240 для бетона С25/30 и менее и ар-ру продольных элементов S400, S500 (стержни).

В остальных случаях по деформационной модели с использованием диаграммы.

При расчёте прочности внец.-сжатых элементов, уравнение М внеш. и внутр. сил, как правило составляют относ. оси, проход. ч-з ц.т. растянутой ар-ры.

- для случая, когда  ≤ _lim : _st ≥ f_yd

N_sd*e_s1 ≤ A_cc*f_cd*z + A_s2*(d-a₂),

где A_cc = x*b; z = d-0.5x

Высоту сжатой зоны сечения х определяют из условия равенства нулю суммы проекции внешних и внутр. усилий

N_sd + A_s1*f_yd = f_cd*b*x + f_yd*A_sc

 = x/d ≤ _lim – следует рассчитывать как для случая больших эксцентриситетов.

Требуемая площадь ар-ры A_s1, A_s2 :

1. A_s2 =

2. A_s1 = A_s2 +

Для случая малых эксцентриситетов x > x_lim из усл. _st < f_yd

Для случая малых эксцентриситетов подбор требуемой площади ар-ры A_s1 u A_s2 выполняют с помощью табличных коэф-тов или по графику.

Для практики рекомендуется след. способ:

1. Выполняется проверка площади сечения колонны как для чисто бетонного без продольной ар-ры.

Если *A_cc*f_cd ≥ N_sd (*f_cd = f_ck/1.5), то принимаем A_s1 = A_s2 конструктивно.

Если *A_cc*f_cd ≥ N_sd , то ставим для первой итерации

. A_s1 – конструктивно, но не более A_s2.

Для сечения с ар-рой A_s1, A_s2, N_sd*e₀ – делаем проверку прочности внецентренно-сжатого Эл-та с известной ар-рой, делаем при необходимости корректировку площади ар-ры, затем выполняем проверки.

17. Эпюра материалов (места теоретического обрыва продольных стержней, длина заделки стержней).

Эпюра материалов служит для определения места обрывов и уточнения места отгибов стержней. Эпюра материалов представляет графическое изображение значений моментов, которые могут быть восприняты балкой в любом сечении. К началу построения эпюры материалов балка должна быть заармирована. В местах обрыва стержней эпюра материалов состоит из горизонтальных прямых с вертикальными уступами. Расстояния от граней опор до точек теоретического обрыва определяются аналитически из подобия треугольников, образованных ординатами огибающей эпюры моментов и эпюры материалов. Для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента в элементах постоянной высоты продольные растянутые стержни, обрываемые в пролёте, должны заводится за точку теоретического обрыва(т.е. за нормальное сечение, в котором эти стержни перестают требоваться по расчёту) на длину не менее 20d и не менее величины ω, определяемой по фор-ле:

ω=((Q-RsAs,incsinθ)/2qsω)+5d, где

Q-поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва стержня;

Qsw- усилие в хомутах на единицу длины элемента на рассматриваемом участке длиной ω, определяемой по формуле:

qsw=RsAsw/S,d-диаметр обрываемого стержня.

Величина ω получена из условия равнопрочности нормального сечения и наиневыгоднейшего наклонного сечения, проведённого через точку обрыва продольных стержней.