22. Расчет внецентренно сжатых жб элементов с относительно большими эксцентриситетами. (Рис а)

При нагружении элементов любого симметричного сечения, внецентренно сжатых в плоскости симметрии, до предела их несущей способности в стадии III наблюдается два случая разрушения. Случаи 1 относится к внецентренно сжатым элемен­там с относительно большими эксцентриситетами продольной силы. Напряженное состояние (как и разруше­ние элемента) по характеру близко к напряженному со­стоянию изгибаемых непереармированных элементов(рис. 4.6, а).

Это элементы для которых выполняется условие:

ξ  ξ_R

ξ = х/h₀; h₀ – высота сжатой зоны.

Разрушение начинается при достижении напряжения в растянутой арматуре = пределу текучести.

Допущения (предпосылки) те же, что и для изгибающих элементов.

Напряжение в сжатой арматуре равно расчетному сопротивлению.

Ϭ'_sc = R_sc

Расчет формулы выводиться из анализа схемы усилий в расчетном сечении.

Составляем уравнение равновесия.

ΣМ (·) = 0 (относительно точки)

Выбираем удобную точку – т.О

e - расстояние от линии действия силы N до центра тяжести арматуры S

Бетон жатой зоны сопротивляется во время сжатия. Ϭ_b = R_b

N_b - равноденствующая напряжений в бетоне.

N_b = R_b · b · x

Усилия в арматуре S’=N_sc = Ϭ_sc · A’_s = R_sc · A'_s

N_s = R_s · A_s

Ϭ_s = R_s , при ξ  ξ_R

Составим 1ое уравнение равновесия.

N · e = N_b · (n₀ – 0,5 · x ) + N_sc (h₀ – a^’)

a’ – расстояние от сжатой грани до центра тяжести сжатой арматуры.

N · e - момент от временной нагрузки

N_b · (n₀ – 0,5 · x ) + N_sc (h₀ – a^’) – момент от внутренней нагрузки.

N · e = R_b · b · x · (h₀ – 0,5 · x ) + R_sc · A_s^’ · (h₀ – a^’) (1)

e = e ₀ + h/2 – a

2ое уравнение равновесия

Сумма проекций всех сил на продольную ось (х) элемента должна быть равна 0, чтобы сечение находилось в пределах равновесия.

N - R_b · b · x - R_sc · A_s^’ + R_s · A_s = 0 (2)

N_b = R_b · b · x

N_sc = R_sc · A_s^’

N_s = R_s · A_s

Система уравнений 1 и 2 используют для расчета прочности внецентренно сжатых элементов.

23.Классификация нагрузок.

Нормативные и расчетные нагрузки в зависимости от продолжитель-ности действия нагрузки делят на постоянные и временные.

Постоянные нагрузки. В зависимости от продолжи­тельности действия нагрузки делят на постоянные и вре­менные. Постоянными нагрузками являются вес несу­щих и ограждающих конструкций зданий и сооружений, вес и давление грунтов, воздействие предварительного напряжения железобетонных конструкций.

Временные нагрузки.

Д л и т е л ь н ы е н а г р у з к и. К ним относятся: вес стационарного оборудования на перекрытиях - станков, аппаратов, двигателей, емкостей и т.п.; давление газов, жидкостей, сыпучих тел в емко­стях; вес специфического содержимого в складских по­мещениях, холодильников, архивов, библиотек и подоб­ных зданий и сооружений; установленная нормами часть временной нагрузки в жилых домах, в служебных и бы­товых помещениях; длительные температурные техноло­гические воздействия от стационарного оборудования; нагрузки от одного подвесного или одного мостового кра­на, умноженные на коэффициенты: 0,5 - для кранов группы режимов работы 4К-6К (среднего режима), 0,6­для кранов группы режима работы 7К (тяжелого режима), 0,7 - для кранов группы режима работы 8К (тяжелого режима); снеговые нагрузки для III...VI климати­ческих районов с коэффициентами 0,3...0,6. Указанные значения крановых, некоторых временных и снеговых нагрузок составляют часть полного их значения и вво­дятся в расчет при учете длительности действия нагру­зок этих видов на перемещения, деформации, образова­ние трещин. полные значения этих нагрузок относятся к кратковременным.

К р а т к о в р е м е н н ы е н а г р у з к и. К ним отно­сятся: вес людей, деталей, материалов в зонах обслужи­вания и ремонта оборудования - проходах и других сво­бодных от оборудования участках; часть нагрузки на перекрытия жилых и общественных зданий; нагрузки, возникающие при изготовлении, перевозке и монтаже элементов конструкций; нагрузки от подвесных и мосто­вых кранов, используемых при возведении или эксплуа­тации зданий и сооружений; снеговые и ветровые нагруз­ки; температурные климатические воздействия.

О с о б ы е н а г р у з к и. К ним относятся: сейсмиче­ские и взрывные воздействия; нагрузки, вызываемые неисправностью или поломкой оборудования и резким нарушением технологического процесса (например, прирезком повышении или понижении температуры и т. п.); воздействия неравномерных деформаций основания, со­провождающиеся коренным изменением структуры грун­та (например, деформации просадочных грунтов при замачивании или вечномерзлых грунтов при оттаива­нии), и др.

Нормативные нагрузки устанавливаются нормами по заранее заданной вероятности превышения средних значений или по номинальным значениям. Нормативные временные технологические и монтажные нагрузки устанавливаются по-наибольшим значениям, предусмотренным для нормальной эксплуатации.

Расчетные нагрузки для расчета конструкций на прочность и устойчивость определяют умножением нормативной нагрузки на коэффициент надежности по нагрузке обычно больший единицы. Коэффициент надежности от веса бетонных и железобетонных конструкций Yf= 1,1; от веса конструкций из бетонов на легких заполнителях (со средней плотностью 1800 кг/м3 и менее) и различных стяжек, засыпок, утеп-лителей, выполняемых в заводских условиях, Yf= 1,2, на монтаже Yf= 1.3; от различных временных нагрузок в зависимости от их значения Yf=1, 2... 1,4. Коэффициент перегрузки от веса конструкций при расчете на устойчивость положения против всплытия, опрокидывания н скольжения, а также в других случаях, когда уменьшение массы ухудшает условия работы конструкции, принят Yf=0,9. При расчете конструкций на стадии возведения расчетные кратковременные нагрузки умножают на коэффициент 0,8. Расчетные нагрузки для расчета конструкций по деформациям и перемещениям (по второй группе предельных состояний) принимают равными нор-мативным значениям с коэффициентом Yf=1

Конструкции должны быть рассчитаны на различные сочетания нагрузок или соответствующие им усилия,

Рассматриваются 2 группы основных сочетаний на-грузок. При расчете конструкций на основные сочета-ния 1 гр. учитываются нагрузки постоянные, длитель-ные и одна кратковременная; при расчете конструкций на основные сочетания 2 гр. учитываются нагрузки постоянные, длительные и две (или более) кратковре-менные; при этом значения кратк. нагрузок или соответствующих им усилий должны умножаться на коэффициент сочетаний, равный 0.9.

Снижение нагрузок. При расчете колонн, стен, фун-даментов многоэтажных зданий временные нагрузки на перекрытия допускается снижать, учитывая степень вероятности их одновременного действия, умножением на коэффициент