Сжатые элементы с гибкой продольной рабочей арматурой при случайных эксцентрицитетах приложения нагрузки
Неизбежно возникающий эксцентрицитет из-за неучтенных в расчете факторов называют случайным эксцентрицитетом. Даже центрально сжатые элементы следует рассчитывать как внецентренно сжатые со случайными эксцентрицитетами, причем величина этого эксцентрицитета ев принимается равчой большему из двух значений: высоты сечения и длины элемента (или его части между закрепленными точками), но не менее 1 см.
Конструктивные особенности. Если для рассматриваемого элемента расчетный эксцентрицитет равен нулю, т. е. при наличии только случайного эксцентрицитета, поперечное сечение элемента обычно принимается квадратным, с размером сторон кратным 50 мм или (при размере более 500 мм) кратным 100 мм. Продольную арматуру (в количестве до р. = 0,03) целесообразно принимать класса А-III, бетон — достаточно высоких классов (не ниже В15...В25). Для снижения гибкости стержней продольную арматуру используют больших диаметров. Плоские сварные каркасы 1 (рис. 5.1) объединяются в пространственные путем установки соединительных стержней.
Поперечная арматура сжатых элементов необходима для закрепления сжатых продольных стержней от бокового выпучивания, поэтому все поперечные стержни приваривают ко всем угловым продольным стержням. Диаметр поперечной арматуры назначается без специального расчета. Расстояние между поперечными стержнями должно быть не более 20 d (в вязаных каркасах 15 d, d — наименьший диаметр продольной сжатой арматуры) и не более 500 мм. В пределах стыка каркасов расстояние между поперечными стержнями принимают не более 10 d. По длине элемента продольные стержни соединять не рекомендуется. Сжатые колонны сечением 40 X40 см и менее армируют четырьмя продольными стержнями по углам, для колонн большего сечения нужно предусматривать и промежуточные стержни, с тем чтобы расстояние между продольными стержнями было не больше 400 мм.
Расчет на прочность. При наличии только случайного эксцентрицитета, т. е. расчетном эксцентрицитете, равном нулю, некоторые элементы прямоугольного сечения (с симметричной арматурой классов А-I A-II, A-III при расчетной длине по табл. 5.1) разрешается рассчитывать по упрощенной методике, как центрально сжатые.
Как и для изгибаемых элементов, для сжатых элементов существует три типа характерных практических задач. В зависимости от типа задачи расчет ведут в такой последовательности: а) если проверяют прочность запроектированного или выполненного элемента, то пользуются формулой (5.2) и с помощью таблицы 5.2 находят значение ф; после этого проверяют прочность по условию (5.1);б) если под заданную нагрузку подбирают только площадь сечения арматуры (в предположении, что площадь сечения, расчетная длина элемента, а также характеристики бетона и арматуры заданы), то расчет ведут по формуле, вытекающей из (5.1):
в) при подборе площади бетона и арматуры под заданную нагрузку
