Внецентренно растянутые элементы

При расчете внецентренно растянутых элементов рассматривают два характерных случая в зависимости от расположения в сечении растягивающего усилия N_Sd.

Если продольное растягивающее усилие располагается по отношению к сечению таким образом, что все сечение оказывается растянутым (случай малых эксцентриситетов, рис. 11.1), имеет место специфическое напряженно-деформиро­ван­ное состояние. В силу принятых расчетных предпосылок бетон растянутой зоны (все сечение элемента) в расчете не учитывается, а фиктивная сжатая зона располагается вне сечения.

В предельном состоянии относительные деформации арматуры, располагаемой у наиболее растянутой грани сечения, достигают предельных значений e_su = 10 ‰. Деформации арматуры у менее растянутой грани могут быть определены исходя из гипотезы плоских сечений.

Условия равновесия для случая, показанного на рис. 11.1 (случай малых эксцентриситетов, когда растягивающее усилие N_Sd располагается между центрами тяжести арматуры A_st,1 и A_st,2):

; (11.4)

; (11.5)

где: e_s1 – эксцентриситет растягивающего усилия N_Sd относительно центра тяжести более растянутого армирования;

F_st1 и F_st2 – соответственно усилия в арматуре A_st1 и A_st2.

Рис. 11.1. Эпюры деформаций и напряжений в сечении растянутого элемента при отсутствии сжатой зоны (случай малого эксцентриситета растягивающего усилия, M_Sd1 < 0)

Прочность внецентренно растянутых элементов в случае малых эксцентриситетов допускается проверять из условия:

(11.6)

; (11.7)

где e_s2 – эксцентриситет растягивающего усилия относительно центра тяжести менее растянутой арматуры.

Для выявления случая, по которому следует производить расчет, можно использовать условие

, (11.8)

при значении момента относительно центра тяжести наиболее растянутой арматуры

, (11.9 )

где: e – эксцентриситет продольного растягивающего усилия N_Sd относительно центра тяжести сечения e = M_Sd/N_Sd;

y_c – расстояние от наиболее растянутой грани до центра тяжести сечения.

Если условие (11.8) выполняется, что для элемента прямоугольного сечения соответствует величине эксцентриситета e > 0,5h – c, имеет место случай больших эксцентриситетов. В этом случае в сечении присутствует фактическая сжатая зона, а эпюры относительных деформаций и напряжений соответствуют областям деформирования 1 или 2 (рис. 11.2). Для этого случая условия равновесия имеют вид:

; (11.10)

. (11.11)

Рис. 11.2. Эпюры напряжений в расчетном сечении внецентренно растянутого элемента для различных областей деформирования сечения (случай больших эксцентриситетов растягивающего усилия, M_Sd1 > 0)

 

Расчет прочности выполняют по формулам, используемым при расчете изгибаемых и внецентренно сжатых элементов.