Упрощенный метод расчета

Общие положения и область применения

(1) Область применения настоящего упрощенного метода ограничена элементами, имеющими прокатное холодноформованное или сварное стальное сечение с двумя осями симметрии и постоянное по длине. Упрощенный метод не применим для стальных элементов, состоящих из двух или более несвязанных сечений. Условная гибкость , установленная в 6.7.3.3, должна удовлетворять следующему условию:

£ 2,0. (6.28)

(2) Для стальных сечений с полным обетонированием, см. рисунок 6.17а, граничные значения максимальной толщины периферийного слоя бетона, которые могут быть приняты в расчете, составляют

max c_z = 0,3h и max c_y = 0,4b. (6.29)

(3) Продольное армирование, которое может быть принято в расчете, не должно превышать 6 % площади бетона.

(4) Отношение высоты к ширине сталежелезобетонного сечения должно находиться в пределах от 0,2 до 5,0.

Несущая способность поперечных сечений

(1) Несущую способность сталежелезобетонного поперечного сечения на сжатие в пластической стадии N_pl,Rd следует определять суммированием несущих способностей в пластической стадии его компонентов:

N_pl,Rd = A_af_yd + 0,85A_cf_cd + A_sf_sd. (6.30)

Выражение (6.30) применяют к полностью или частично обетонированным стальным сечениям. Для замкнутых сечений, заполненных бетоном, коэффициент 0,85 в формуле 6.30 может быть заменен на 1,0.

(2) Несущую способность поперечного сечения на совместное действие сжатия с изгибом и соответствующую кривую взаимодействия можно определить, принимая прямоугольные эпюры напряжений, как показано на рисунке 6.18, с учетом расчетной сдвигающей силы V_Ed в соответствии с (3). Прочность бетона при растяжении не учитывают.

(3) При определении кривой взаимодействия следует рассмотреть влияние поперечных сдвигающих сил на несущую способность по моменту и осевой силе, если поперечная сила V_а,Еd, дей­ствующая на стальное сечение, превышает 50 % расчетной несущей способности стального сечения на сдвиг V_pl,a,Rd, см. 6.2.2.2.

При V_а,Еd > 0,5V_pl,a,Rd влияние поперечной силы на несущую способность при совместном дей­ствии сжатия и плоского изгиба следует учитывать путем уменьшения расчетного сопротивления стали (1 – r) · f_yd для площади сдвига A_v в соответствии с 6.2.2.4(2) и рисунком 6.18.

Поперечная сила V_а,Еd не должна превышать несущей способности стального сечения на сдвиг, определяемой в соответствии с 6.2.2. Несущую способность железобетонной части на сдвиг V_с,Еd поверяют в соответствии с EN 1992-1-1, 6.2.

Рисунок 6.18 — Кривая взаимодействия при совместном действии сжатия и плоского изгиба

(4) Если не используется более точный метод, то поперечная сила V_Еd может быть разделена на силу V_а,Еd, действующую на стальное сечение, и силу V_с,Еd, действующую на железобетонное сечение:

, (6.31)

, (6.32)

где M_pl,a,Rd — несущая способность стального сечения по изгибающему моменту в пластической стадии;

M_pl,Rd — несущая способность сталежелезобетонного сечения по изгибающему моменту
в пластической стадии.

В целях упрощения можно считать, что V_Еd действует только на стальное сечение.

(5) В целях упрощения, кривую взаимодействия можно заменить полигональной диаграммой (пунктирная линия на рисунке 6.19). На рисунке 6.19 рассмотрен пример распределения напряжений в пластической стадии для полностью обетонированного поперечного сечения в точках A-D. Значение N_pm,Rd сле­дует принимать равным 0,85f_cdA_c — для полностью или частично обетонированных сечений, см. рисунки 6.17 а) – с), и равным f_cdA_c — для сечений, заполненных бетоном, см. рисунки 6.17 d) – f).

(6) При расчете заполненных бетоном труб круглого сечения может быть учтено упрочнение бетона вследствие его обжатия стальной трубой, при условии, что условная гибкость , установленная в 6.7.3.3, не превышает 0,5 и e/d < 0,1, где е — эксцентриситет приложения нагрузки, определяемый из отношения M_Ed/N_Ed, а d — наружный диаметр колонны. Несущую способность на сжатие в пластической стадии можно определить по следующей формуле:

(6.33)

где t — толщина стенки стальной трубы.

При отсутствии эксцентриситета значения (е = 0) h_a = h_ao и h_c = h_co следует определять по формулам:

(но £1,0); (6.34)

(но ³0). (6.35)

При совместном действии сжатия с изгибом при 0 < e/d £ 0,1 значения h_a и h_c следует определять по (6.36) и (6.37), где h_ao и h_co определяются по (6.34) и (6.35).

(6.36)

(6.37)

При e/d > 0,1, h_а = 1,0 и h_с = 0.

Рисунок 6.19 — Упрощенная кривая взаимодействия