Основные положения
Предельные усилия в сечении железобетонного элемента, нормальном к оси элемента, определяют на основе следующих предпосылок: сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю; сопротивление бетона сжатию представляют напряжениями, равными Rh, равномерно распределенными по части фактической сжатой зоны, которая условно названа “сжатой зоной”, т. е. рассматривают укороченную прямоугольную эпюру напряжений в сжатом бетоне, ограниченную линией, параллельной фактической нулевой линией (рис. 4.4); соотношение между фактической высотой сжатой зоны и условной зависит от деформативных свойств бетона; растягивающие напряжения в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению; сжимающие напряжения в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре принимают не более расчетного сопротивления R.
Расчет сечений, нормальных к оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных в указанной плоскости граней элемента, производят в зависимости от соотношения между относительной высотой сжатой зоны, определяемой из соответствующих условий равновесия, и граничным значением относительной высоты сжатой зоны при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжений, равных расчетному сопротивлению.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны равно
Формула (4.26) представляет собой фактически условие, связывающее напряжения в арматуре в предельном состоянии с высотой сжатой зоны, отвечающей прямоугольной эпюре напряжений в бетоне. До сих пор речь шла о расчете элементов, предельное состояние которых наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжений, равных расчетному сопротивлению. Однако для элементов, у которых напряжения в арматуре не достигают расчетного сопротивления (элементы с арматурой, распределенной по контуру или по высоте сечения, внецентренно сжатые элементы с относительно малыми эксцентриси тетами продольного усилия, элементы, работающие на косой изгиб и косое внецел гренное сжатие или растяжение и т. п.), одних условий равновесия недостаточно. В этом случае учитывают дополнительные условия, связывающие напряжения в арматуре (имеющей сцепление с бетоном) с высотой сжатой зоны в предельном состоянии, отвечающей прямоугольной эпюре напряжений в бетоне (см. “Общий случай расчета”).
Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции, Киев, 2001