Расчет внецентренно сжатых элементов

Внецентренно сжатые элементы – это элементы, которые нагружены сжимающей продольной силой N, приложенной с эксцентриситетом е₀ относительно центра тяжести приведенного сечения с учетом случайного эксцентриситета е_а, который может возникнуть, например, при неточности изготовления или монтажа элемента.

Случайный эксцентриситет е_а принимается не менее:

o 1/600 длины элемента l или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;

o 1/30 высоты сечения h;

o 10 мм.

Эксцентриситет е₀ приложения сжимающей продольной силы N, который вводится в расчет внецентренно сжатого элемента, определяется по рекомендациям, приведенным в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Эксцентриситет е0 приложения сжимающей продольной силы N
Статически неопределимые конструкции	е0^*=М/N, но не менее еа
Статически определимые конструкции	е0^*+ еа
* эксцентриситет, полученный по результатам статического расчета

Если сжимающая сила N приложена центрально, то в расчете она считается приложенной со случайным эксцентриситетом е_а. Однако при расчете элемента с прямоугольным сечением и гибкостью l=допускается его расчет без назначения случайного эксцентриситета, то есть как центрально-сжатого элемента.

Прочность центрально-сжатого элемента будет обеспечена, если приложенная к элементу продольная сила N будет не более продольной силы, которую может воспринять элемент N_ult, то есть N≤N_ult.

Особенностью расчета сжатых элементов является учет влияния продольного прогиба на несущую способность элемента. Явление продольного изгиба при расчете центрально-сжатых элементов учитывается коэффициентом j, который, в свою очередь, определяется по таблице 5.2 в зависимости от гибкости элемента l с учетом продолжительности действия нагрузки.

Гибкость рассчитываемого элемента вычисляется по формуле: , где h – высота поперечного сечения элемента, l₀ – расчетная длина элемента. Расчетная длина элемента l₀ вычисляется путем введения к длине элемента l коэффициента k. Общие рекомендации по назначению расчетной длины элемента приведены в таблице 5.3. При расчете конкретных конструктивных элементов принимают во внимание дополнительные рекомендации по назначению расчетной длины.

Таблица 5.2

Коэффициент продольного изгиба j
при длительном действии нагрузки	при кратковременном действии нагрузки
l=	j	l=	j
	0,92		0,90
	0,90
	0,83		0,85
	0,70

Таблица 5.3.

Характер закрепления	Расчетная длина l0=k´l
1) шарнирное опирание на двух концах	1,0´l
2) жесткая заделка на одном конце при незакрепленном другом конце	2,0´l
3) шарнирное несмещаемое опирание на одном конце и жесткой заделке другого конца.. или при податливой заделке другого конца…	0,7´l 0,9´l
4) податливое шарнирное опирание на одном конце и жесткой заделке – на другом……………… или при податливой заделке – на другом…...	1,5´l 2,0´l
5) несмещаемые заделки на двух концах: жесткие………………………………………. податливые……………………………………	0,5´l 0,8´l
6) ограниченно смещаемые заделки на двух концах: жесткие………………………………………... податливые……………………………………	0,8´l 1,2´l

Исходные данные для проведения расчета.

1. Расчетное значение продольной силы N.

2. Размеры поперечного сечения: b, h (A=b´h – площадь всего бетона в поперечном сечении ). Длина элемента l (l₀=k´l – расчетная длина элемента по таб. 5.3, l = - гибкость элемента, коэффициент продольного изгиба j по таблице 5.2).

3. Материалы: классы бетона и арматуры. Прочностные характеристики принятых материалов R_b, R_sc по таблицам2.2 и 2.5.

Алгоритм расчета

N_ult=j´(R_b´A+R_sc´A_s,tot)

N≤N_ult.

Результат расчета:

определение A_s,tot – площади всей продольной арматуры в сечении сжатого элемента. Затем по сортаменту (см. таб. 4.4) подбирается арматура. Определяется процент армирования m%_{, min} =, который сверяется с минимальным процентом армирования (см. таб. 5.4). Если процент армирования меньше минимального, то площадь всей продольной арматуры в сечении сжатого элемента определяется с учетом минимального процента армирования: A_s,tot =m%´b´h, затем по сортаменту подбирается арматура.

Таблица 5.4.

Минимальный процент армирования, m%, min
Гибкость сжатого элемента	ms%, As,tot	Гибкость сжатого элемента	ms%, As,tot
≤5	0,2	10<<25	0,4
5<≤10	0,3	≥25	0,5

Дата добавления: 2014-01-20