4. Расчет и конструирование центрально сжатых бетонных и железобетонных элементов. Определение случайного эксцентриситета.

К центрально сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм при узловой нагрузке, восходящие раскосы и стойки решетки ферм.

Прочность сжатых бетонных элементов определяют при значении с коэффициентом=1,8. Расчет будет зависеть от формы сечения и от гибкости. Если λ=≥14, то расчет несущей способности производится с учетом геометрической нелинейности:≤=×b×h×φ,

где коэф. φ учитывает влияние геометрической нелинейности и м.б. определен 2-мя способами:

1 способ:

φ=1,14(1−) – 0,02×≤ 1 −

–суммарный эксцентриситет

= ++, где– расчетный эксцентриситет,– случайный.

=

Для бетонных элементов = , где–расчетная длина.

= β, где– полная длина эл-та в свету.

–учитывает ползучесть бетона (в обычных расчетах не применяется).

2 способ:

Коэффициент φ определяют по таблице 7.1. СНБ в зависимости от отношения и гибкости=

= ×– условная расчетная длина

= 1+0,5××Ф(∞,) – учитывает длительность действие нагрузки, где– продольная сила, вызванная постоянной продольной нагрузкой.

Случайный эксцентриситет учитывают в расчетном эксцентриситете

при >8

Случайный эксцентриситет учитывает несовпадение физического и геометрического ц.т., неточности при монтаже и изготовлении конструкции.

= max{}, гдеl–длина элемента или расстояние между точками закрепления от поперечных перемещений.

Ж/б элементы прямоугольного сечения с симметричным армированием при ≤20 и=≤ допускается расчитывать по несущей способности как центрально сжатые.

N ≤ η×φ×[A +), где

N – продольное сжимающие усилие от расчетных нагрузок,

A = h×b–площадь поперечного сечения

η – коэффициент условий работы (η = 0,9 приh≤ 200мм, η = 1 при h>200мм)

φ – коэффициент, учитывающий длительность приложения нагрузки, гибкость и характер армирования

φ = + 2×(-)××(+) /

φ≤

и определяют по таблицам в зависимости оти, где

–продольная сила от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок

или - половина площади сечения всей арматуры в поперечном сечении элемента, включая и промежуточные стержни, расположенные у граней, параллельных рассматриваемой плоскости.

–площадь арматуры у грани, расположенной дальше к сжимающей силе;

- площадь арматуры у грани, расположенной ближе к сжимающей силе.

1. – рассматриваемая плоскость

1. – промежуточные стержни

Конструирование сжатых элементов

:в колоннах - 5%, в остальных элементах – 4%

= , но не менее=; 0,1≤≤0,25. При невыполнении этих требований элемент относится к бетону.

Размеры сечений сжатых элементов назначаются такими, чтобы гибкость в обоих направлениях 𝞴 =не превышала 120 для колонн и 200 для др.

Наибольшее расстояние между продольными стержнями рабочей арматуры д.б. не более: 500 - в плоскости действия момента и 400 – из плоскости действия момента.

Любая продольная арматура должна охватываться поперечной арматурой, расположенной с шагом S≤ 500 мм и не более (2×a), где

а – ширина элемента.

Поперечная арматура должна ставиться с шагом 10Ø на участках стыковки без сварки.

Если площадь сжатой арматуры более 1,5%( >1,5 %), то шаг - 10Ø, но не более 300 мм.

Если >3%, то шаг - 10Ø, но не более 300 мм.

По длине элемента арматура ставиться:

1. ≤400 МПаs ≤ 500 мм

s ≤ 15Ø (для вязаных каркасов)

s ≤ 20Ø (для сварных каркасов)

2. ≥450 МПа s ≤ 400 мм

s ≤ 12Ø (для вязаных каркасов)

s≤ 15Ø (для сварных каркасов)