Расчет прочности внецентренно-сжатых элементов

Существуют 2 расчетных случая.

1 случай (). Внецентренно-сжатые элементы с большими эксцентриситетами продольной силы (рис. 45, а). Элемент ведет себя, как изгибаемый. Часть сечения растянута, имеет трещины, растягивающее усилие воспринимается арматурой. Часть сечения сжато вместе с арматурой. Разрушение начинается с достижения предела текучести в растянутой арматуре, завершается разрушением сжатой зоны бетона.

2 случай (). Внецентренно-сжатые элементы с малыми эксцентриситетами (рис. 45, б). Сечение либо полностью сжато, либо большей частью. Всегда разрушается вследствие разрушения бетона сжатой зоны.

а) б)

Рис. 45. Два расчетных случая внецентренно-сжатых элементов:

а – случай больших эксцентриситетов; б – случай малых эксцентриситетов.

Случай больших эксцентриситетов (рис. 46).

Напряжения в арматуре и бетоне равны расчетным сопротивлениям: ; ; .

Неизвестную высоту сжатой зоны бетона находят из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:

.

Условие достаточной несущей способности:

; ; .

При подборе арматуры неизвестны сразу 3 величины: , и х. Принимаем ; .

; .

Если при расчете , арматурой нужно задаться из минимального процента армирования.

При симметричном армировании, когда ; :

; ; .

Если , то .

Случай малых эксцентриситетов (рис. 47).

Условие достаточной несущей способности:

.

Неизвестную высоту сжатой зоны бетона находят из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:

.

Для бетона класса В30 и ниже с ненапрягаемой арматурой A-I, A-II, A-III:

.

Обычно в случае малых эксцентриситетов рационально симметричное армирование.