Help Center
Продольная сила и эксцентриситет
Чтение: 2 мин.
Внецентренно нагруженные элементы
Под внецентренно сжатыми/растянутыми понимают элементы, в которых продольные сжимающие/растягивающие силы действуют с начальным эксцентриситетом e0 по отношению к продольной оси элемента или на которые одновременно действуют осевая сила и изгибающий момент.
Эксцентриситеты
Расчет элементов на действие продольных сил выполняется с учетом следующих положений:
Расчет элементов на действие продольных сил выполняется с учетом следующих положений:
- Продольная сила прикладывается со случайным эксцентриситетом ea :
eax - вдоль оcи X
eay - вдоль оси Y
- При действии на элемент продольных сил с эксцентриситетом, а также изгибающих моментов учитывается деформированное состояние элемента и соответствующий эксцентриситет e0
Величина случайного эксцентриситета
При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов в начальном эксцентриситете приложения продольной силы e0 учитывается случайный эксцентриситет ea, принимаемый не менее:
При расчете внецентренно сжатых железобетонных элементов в начальном эксцентриситете приложения продольной силы e0 учитывается случайный эксцентриситет ea, принимаемый не менее:
- 1/600 длины элемента или расстояния между его сечениями, закрепленными от смещения;
- 1/30 высоты сечения;
- 10 мм.
Учет влияния продольного изгиба элемента
Нагружение элемента продольной силой с эксцентриситетом и/или вместе с моментом приводит к продольному изгибу этого элемента. Продольный изгиб, в свою очередь, создает дополнительное смещение сечений относительно оси, вдоль которой приложена продольная нагрузка, что ведет к еще большему увеличению момента в данном сечении.
Этот эффект при расчете по недеформированной схеме учитывается путем умножения начального эксцентриситета е0 на коэффициент продольного изгиба (прогиба) элемента :
Нагружение элемента продольной силой с эксцентриситетом и/или вместе с моментом приводит к продольному изгибу этого элемента. Продольный изгиб, в свою очередь, создает дополнительное смещение сечений относительно оси, вдоль которой приложена продольная нагрузка, что ведет к еще большему увеличению момента в данном сечении.
Этот эффект при расчете по недеформированной схеме учитывается путем умножения начального эксцентриситета е0 на коэффициент продольного изгиба (прогиба) элемента :
\[\eta = \dfrac{1}{1 - \dfrac{N}{N_{cr}}}\]
где
N - продольная сила от внешней нагрузки;
Ncr - условная критическая сила, при которой стержень теряет устойчивость.
N - продольная сила от внешней нагрузки;
Ncr - условная критическая сила, при которой стержень теряет устойчивость.
Подробнее о том, как определяется условная критическая сила можно прочитать в п.8.1.15 СП 63.13330.2018
Учет статической определимости конструкции
Для элементов статически неопределимых конструкций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения e0 принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее ea.
Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет e0 принимают равным сумме эксцентриситетов из статического расчета конструкций и случайного.
Для элементов статически неопределимых конструкций значение эксцентриситета продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения e0 принимают равным значению эксцентриситета, полученного из статического расчета, но не менее ea.
Для элементов статически определимых конструкций эксцентриситет e0 принимают равным сумме эксцентриситетов из статического расчета конструкций и случайного.
Учет действия моментов
Расчет железобетонного элемента на действие продольных сил, т.е. при
N ≠ 0, выполняется для следующих ситуаций:
Расчет железобетонного элемента на действие продольных сил, т.е. при
N ≠ 0, выполняется для следующих ситуаций:
\(M_{x-x}=0; M_{y-y}=0\)
или
\(M_{x-x} \neq 0; M_{y-y} \neq 0\)
В случае, когда оба момента равны нулю или оба момента не равны нулю продольная сила прикладывается с эксцентриситетами вдоль оси X и вдоль оси Y. Таким образом в сечении появляются дополнительные значения моментов относительно обеих осей.
\(M_{x-x} \neq 0; M_{y-y}=0\)
или
\(M_{x-x}=0; M_{y-y} \neq 0\)
В случае, когда момент относительно одной оси равен нулю, а момент относительно другой оси не равен нулю продольная сила прикладывается с эксцентриситетом в направлении действующего момента. Таким образом, значение момента, действующего в сечении, увеличивается на величину дополнительного момента от продольной силы с эксцентриситетом.