4. Расчет несущей способности

Проверку несущей способности внецентренно-сжатых трубобетонных стержней с тонкостенной оболочкой сле­дует производить по формуле

Л^Ф, (136)

Где N— продольная сила, приложенная к стержню с эксцентрицитетом е (функция нагрузок, дей­ствующих на сооружение);

Ф—несущая способность трубобеторного стерж­ня с данными характеристиками (функция свойств материалов и размеров элемента):

Ф = фвнФ2, (137)

Где Ф2— прочность стержня при осевом сжатии, опре­деляемая по формуле (62);

Фвн— коэффициент продольного изгиба при внецент — ренном сжатии.

На рис. 49 построены графики, по которым можно определить фвн для стержней из стали СтЗ с бетоном, имеющим кубиковую прочность 250 и 550 кгс/см2. Для бетонов с другой кубиковой прочностью величина коэф­фициента фвн определяется линейной интерполяцией.

На графиках по оси абсцисс отложены величины при­веденной гибкости:

Таблица 16

КОЭФФИЦИЕНТ ПРОДОЛЬНОГО ИЗГИБА ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТЫХ ТРУБОБЕТОННЫХ СТЕРЖНЕЙ ИЗ СТАЛИ СтЗ В ФУНКЦИИ ПРИВЕДЕННОЙ ГИБКОСТИ

^прпв

Ф стержня при бетоне марки

»прив

Ф стержня при бетоне марки

250

550

250

550

10

0,988

0,988

70

0,728

0,800

20

0,963

0,974

80

0,654

0,731

30

0,931

0,950

90

0,591

0,663

40

0,888

0,922

100

0,527

0,588

50

0,850

0,893

110

0,461

0,518

60

0,791

0,852

120

0,400

0,450

__________________________

^прив — п • . (138)

К

0,5 — 0,25 ¦

1+

Где ? — длина стержня;

Р— радиус бетонного ядра; р,, п—коэффициенты из п. 1 данной главы. По оси ординат отложена величина коэффициента фвн:

Р’

Фвн = -7е — , (139)

Где Р^ — критическая сила внецентренно-сжатого тру — бобетонного стержня, рассчитанная по фор­мулам п. 2 с помощью ЭВМ. Коэффициент

Фвн ЯВЛЯеТСЯ функцией Яприв и ТИприв — Значения приведенного эксцентрицитета определяются по формуле

Е 1

«прив = —————————————— ;—————————- ;——- — , (140)

‘0,5 —0,25-

Где е — эксцентрицитет приложения сжимающеи силы.

Формулы (138) и (140) получены следующим об­разом:

TOC \o "1-3" \h \z Ь е

^прив = ; тприв = ~ > (141)

Гприв Рприв

Где ‘прив—радиус инерции приведенной-площади се­чения;

Рприв—-ядровое расстояние приведенной площади сечения.

Приведенная площадь сечения равна: ^прив = ^ст Н

П

Где /^ст, Рб — площади поперечных сечений стали и бе­тона.

Проверку несущей способности при осевом сжатии не­обходимо производить по формуле

ЛГ<фФ2, (142)

А)

Рис. 49. Графики для определения фвн а —сталь марки СтЗ, ат=2400 кгс/см2 и #ц=250 кгс/см?-, б — сталь марки СтЗ, а т =2400 кгс/см2 и У? б=550 кгс/см2; в — низколегированные стали 15ГС, 10Г2СД, 15ХСНД, ат=3500 кгс/см2 и Лб=300н 500 кгс/см2

Где ф — коэффициент продольного изгиба при централь­ном сжатии, определяемый по табл. 16.

При определении ср центрально-сжатые стержни рас­сматривались как внецентренно-сжатые со случайным эксцентрицитетом:

Т = ——————————————— К 0,05. (143)

1000 ‘

Для определе-

Стт

Т

Для промежуточных марок бетона значение ф определя­ется линейной интерполяцией. Приведенная гибкость ^прив здесь также находится по формуле (138). Зна­

Чения деформации текучести бетона е^ ния п берутся из табл. 17.

Таблица 17

ЗНАЧЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ ТЕКУЧЕСТИ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ МАРОК БЕТОНА

Марка бетона

250

350

450

550

Еб

163-10~5

156-10-5

140-10-5

130- 1С—5

5. Примеры расчета

Пример 1. Проверить несущую способность трубобе — тонного стержня длиной 6,15 м, выполненного из трубы диаметром 300X3 мм из стали марки СтЗ, заполненной бетоном с кубиковой прочностью /?куб = 350 кгс/см2. Стер­жень сжат продольной силой N=162 тс, приложенной с эксцентрицитетом е = 13,7 мм.

По размерам оболочки НЗХОДИМ 1 ст = 28 см2 и /^б — = 680 см2.

Нормативное сопротивление стали СтЗ; =ат — = 2400 кгс/см2\ коэффициент однородности предела те­кучести 0,875;

2400

= „ . ._„ = 114,3-10-5.



.