Сопротивление элементов при совместном воздействии сжатия и одноосного изгиба

(1) Должно удовлетворяться следующее выражение на базе кривой взаимодействия, определенное согласно 6.7.3.2 (2) – (5):

(6.45)

где M_Ed — наибольший из концевых моментов и максимального изгибающего момента в пределах длины стойки, рассчитанный согласно 6.7.3.4, включая, при необходимости, отклонения и влияния второго порядка;

M_pl,N,Rd — сопротивление пластичному изгибу с учетом нормальной силы N_Ed, выраженной
с помощью m_dM_pl,Rd, см. рисунок 6.18;

M_pl,Rd — сопротивление пластичному изгибу, представленное в точке В на рисунке 6.19.

Для сталей марки от S235 до S355 включительно коэффициент a_М должен составлять 0,9, а для сталей марки S420 и S460 он должен быть равен 0,8.

(2) Значение m_d = m_dy или m_dz (рисунок 6.20) относится к расчетному пластическому предельному моменту M_pl,Rd для рассматриваемой плоскости изгиба. Значения m_d, превышающие 1,0, должны
использоваться только там, где изгибающий момент M_Еd прямо зависит от действия нормальной силы N_Ed, например, когда момент M_Ed является результатом эксцентриситета нормальной силы N_Ed. В противном случае требуется дополнительная проверка согласно 6.7.1 (7).

Рисунок 6.20 — Расчет на сжатие и двухосный изгиб

Совместное воздействие сжатия и двухосного изгиба

(1) Для сталежелезобетонных стоек и сжатых элементов с двухосным изгибом значения m_dy и m_dz на рисунке 6.20 могут рассчитываться согласно 6.7.3.6 отдельно для каждой оси. Отклонения должны рассматриваться только в той плоскости, в которой прогнозируется возможное разрушение. Если же критическая плоскость неочевидна, проверяться должны обе плоскости.

(2) При совместном воздействии сжатия и двухосного изгиба должны быть удовлетворены следующие условия для проверки устойчивости в пределах длины стойки и для проверки на ее конце:

(6.46)

(6.47)

где M_pl,y,Rd и M_pl,z,Rd — сопротивление пластичному изгибу соответствующей плоскости изгиба;

M_y,Ed и M_z,Ed — расчетные изгибающие моменты, включая воздействия второго порядка и отклонения согласно 6.7.3.4;

m_dy и m_dz — определяются согласно 6.7.3.6;

a_M = a_M,y и a_M = a_M,z — определяются согласно 6.7.3.6 (1).

Сдвиговое соединение и приложение нагрузки

Общие положения

(1)Р В областях введения нагрузки необходимо предусмотреть, чтобы внутренние усилия, прилагаемые с элементов, соединенных с конечными участками, а также нагрузки, прилагаемые в пределах длины, распределялись между стальными и бетонными компонентами с учетом сопротивления сдвигу на границе раздела между сталью и бетоном. Необходимо обеспечить определенный путь нагружения, который не включает величину проскальзывания на данной границе раздела, что в противном случае сделало бы проектные расчеты недействительными.

(2)Р В случаях, когда сталежелезобетонные стойки и сжатые элементы подвергаются значительному поперечному сдвигу (например, под воздействием местных поперечных нагрузок и концевых моментов), необходимо предусмотреть передачу соответствующего напряжения продольного сдвига на границе раздела между сталью и бетоном.

(3) Для центрально-сжатых стоек и сжимаемых элементов продольный сдвиг за пределами области приложения нагрузки не должен рассматриваться.

Приложение нагрузки

(1) Сдвиговые соединительные элементы должны быть предусмотрены в области приложения нагрузки и областях с изменением поперечного сечения в случае превышения расчетной прочности на сдвиг t_Rd (см. 6.7.4.3) на границе раздела между сталью и бетоном. Сдвигающие усилия должны определяться по изменению частных усилий стального или железобетонного сечения в пределах длины приложения нагрузки. Если нагрузки прикладываются только на поперечное сечение бетонного элемента, должны учитываться значения, полученные в результате упругого расчета с учетом ползучести и усадки. В противном случае усилия на границе раздела должны определяться с помощью теории упругой или пластической деформации с целью выявления наиболее неблагоприятного случая.

(2) Если отсутствуют более точные методы, длина приложения нагрузки не должна превышать 2d или L/3, где d — это минимальный поперечный размер стойки, а L — длина стойки.

(3) Для сталежелезобетонных стоек и сжатых элементов нет необходимости предусматривать сдвиговое соединение для приложения нагрузки через концевые пластины, если полная граница раздела между бетонным сечением и концевой пластиной постоянно находится под воздействием сжатия с учетом ползучести и усадки. В противном случае введение нагрузки должно подвергаться проверке согласно (5). Для труб круглого сечения, заполненных бетоном, может учитываться влияние ограничения, если удовлетворены условия 6.7.3.2 (6) при использовании значений h_а и h_с для величины равной нулю.

(4) В случаях, когда соединительные стержни упоров крепятся к стенке стального двутаврового или аналогичного профиля, полностью или частично заключенного в бетон, могут быть учтены силы трения, которые образуются из-за предотвращения поперечного расширения бетона под воздействием смежных стальных полок. Данное сопротивление может добавляться к рассчитанному сопротивлению соединительных стержней упоров. Можно считать, что дополнительное сопротивление равно mP_Rd/2 на каждой полке и каждом горизонтальном ряду стержней упоров (рисунок 6.21), где m — соответ­ствующий коэффициент трения, которое можно допустить. Для неокрашенного стального профиля можно принять m равным 0,5. P_Rd является сопротивлением одного стержня упора согласно 6.6.3.1.
В условиях отсутствия более точных экспериментальных данных, расстояние в свету между полками не должно превышать значения, представленные на рисунке 6.21.

Рисунок 6.21 — Дополнительные силы трения в сталежелезобетонных стойках