10.6. Упрощенный нелинейный расчет (метод определения кривизны)

Полный расчетный эксцентриситет при применении методов первой группы определяют по формуле:

, (10.36)

где: e₀ – начальный эксцентриситет продольной силы, определяемый по формуле:

; (10.37)

e_a – дополнительный незамеренный эксцентриситет, обусловленный несовершенствами изготовления и возведения конструкции, определяемый по формуле:

, (10.38)

здесь:

– угол отклонения (рад) сжатого элемента от вертикали, принимаемый не менее n_min = 1/200;

l₀ – расчетная длина элемента;

e₂ – дополнительный эксцентриситет, обусловленный продольным изгибом элемента.

Для сжатых элементов прямоугольного или круглого сечения, удовлетворяющих условиям l < 140 и l₀ ³ 0,1h, максимальный прогиб e₂ допускается определять по упрощенной формуле, полученной по т.н. методу «модельной стойки»:

, (10.39)

где:

– кривизна сжатого элемента в расчетном сечении, определяемая из расчета по деформационной модели;

для 15 £ l £ 35;

k₁ = 1 для l > 35.

Кривизну сжатого элемента в расчетном сечении допускается определять по упрощенной формуле, полученной в предположении, что сжатая и растянутая арматура получают деформации e_sy, соответствующие пределу текучести .

Тогда кривизна сечения:

, (10.40)

где: k₂ – коэффициент, учитывающий изменение кривизны (1/r) с возрастанием продольной силы N_Sd, определяемый по формуле:

, (10.41)

здесь: N_ud – усилие, воспринимаемое сечением при осевом приложении продольного усилия

(10.42)

N_bal – продольная сила, соответствующая наибольшему изгибающему моменту. Для прямоугольных симметрично армированных сечений:

(10.43)

При расчетах можно принимать k₂ = 1, что обеспечивает большую безопасность конструкции;

k_j – коэффициент, учитывающий влияние ползучести бетона. Для бетонов классов по прочности выше С⁴⁰/₅₀

, (10.44)

а для бетонов меньших классов допускается принимать k_j = 1,0.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем сущность расчета элементов статически неопределимых систем с учетом физической и геометрической нелинейности железобетона? Как записать в общем виде условия равновесия для расчета сечений с учетом влияния гибкости элементов стержневых систем?

2. Какие допущения применяются в приближенных методах учета продольного изгиба при расчете сжатых (условно изолированных) элементов стержневых систем?

3. В чем отличия работы связевых и рамных (несмещаемых и смещаемых) стержневых систем железобетонных конструкций каркасов зданий?

4. По какому критерию сжатые железобетонные конструкции классифицируются как короткие (негибкие), либо гибкие?

5. Как определяется расчетная длина сжатого железобетонного элемента

6. В чем заключается метод расчета «устойчивой прочности» гибких сжатых железобетонных элементов с использованием понятия условной критической силы?

7. Как определяется полный расчетный эксцентриситет продольной силы с учетом продольного изгиба и случайного эксцентриситета?