При расчете внецентренно сжатых бетонных элементов необходимо принимать во внимание случайный эксцентриситет продольного усилия, обусловленный неучтенными в расчете факторами, в том числе неоднородностью свойств бетона по сечению. В любом случае эксцентриситет принимают не менее:
1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;
1/30 высоты поперечного сечения элемента;
10 мм — для сборных элементов при отсутствии других экспериментально обоснованных значений.
Для элементов статически неопределимых конструкций (например, защемленных по концам стен или столбов) значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения принимают равным значению эксцентриситета, полученному из статического расчета конструкции. В элементах статически определимых конструкций эксцентриситет находят как сумму эксцентриситетов — определяемого из статического расчета конструкции и случайного.
Применение внецентренно сжатых бетонных элементов не допускается при эксцентриситетах продольных сил с учетом прогибов превышающих величины:
а) в зависимости от сочетания нагрузок: при основных сочетаниях — 0,9 у, при особых сочетаниях — 0,95 у,
б) в зависимости от вида и класса бетона: для тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов класса В10 и выше — (у — 10) мм; для других видов или классов бетонов — (y — 20) мм.
Здесь у - расстояние в мм от центра тяжести сечения до наиболее сжатого волокна бетона (для прямоугольных сечений у = h/2).
Основная цель указанных ограничений — не допустить применения элементов, несущая способность которых обеспечивалась бы только растянутым бетоном, поскольку при любой случайной трещине равновесие сил в сечении нарушается. Исключение может быть сделано в отдельных случаях для конструкций, работающих на сжатие с более высокими значениями эксцентриситетов (а также для изгибаемых конструкций), когда их разрушение не представляет непосредственной опасности для жизни людей и сохранности оборудования (например, элементы, лежащие на сплошном основании, и др.). Основным для внецентренно сжатых бетонных элементов является расчет по прочности сжатой зоны без учета сопротивления бетона растянутой зоны Сопротивление бетона сжатию представляют напряжениями, равными Rh, равномерно распределенными по части фактической сжатой зоны, которая условно названа “сжатой” (рис. 4.1). Прочность внецентренно сжатых бетонных элементов проверяют из условия:
|
|
Внецентренно сжатые бетонные элементы, в которых не допускается появление трещин, независимо от расчета по сжатой зоне проверяют с учетом сопротивления бетона растянутой зоны. В этом случае исходят из следующих предпосылок (рис. 4.2):
считается справедливой гипотеза плоских сечений;
напряжения в бетоне сжатой зоны определяются с учетом упругих (а в некоторых случаях и неупругих) деформаций бетона;
напряжения в бетоне растянутой зоны распределяются равномерно.
Схема действия усилий представлена на рис. 4.2.
Влияние прогиба на несущую способность внецентренно сжатых бетонных элементов учитывают по приближенной методике с помощью расчетных длин и коэффициента
