Сопротивление сжатых с малым эксцентриситетом элементов c учетом фактической высоты сжатой зоны бетона

Введение. Несущая способность при расчете по методу предельных усилий нормальных сечений внецентренно сжатых железобетонных конструкций при малых эксцентриситетах, согласно действующим нормативным документам, определяется с учетом линейной аппроксимации нелинейной зависимости напряжений в растянутой арматуре от высоты сжатой зоны. Данный подход является в значительной степени упрощенным и приводит в некоторых случаях к необоснованному завышению несущей способности элементов. Цель исследования — аналитическим путем получить наиболее универсальную и точную зависимость для определения высоты сжатой зоны бетона, напряжений в растянутой арматуре и, как следствие, уточнить величину предельной несущей способности нормального сечения внецентренно сжатых элементов при разрушении по бетону сжатой зоны. Задачи исследования: аналитическое получение зависимости для высоты сжатой зоны бетона в сечении в предельном состоянии; сравнение получаемой несущей способности с учетом полученной зависимости с наиболее простой зависимостью, принятой в нормативных документах, а также с результатами расчетов по нелинейной деформационной модели; установление степени необоснованного завышения несущей способности внецентренно сжатых железобетонных конструкций с малыми эксцентриситетами в действующих нормативных документах.Материалы и методы. Приняты основные методики, применяемые в современной теории прочности бетона и железобетона.Результаты. Аналитическое выражение для высоты сжатой зоны получено на основании упрощенной трехлинейной диаграммы деформирования бетона при сжатии. Обоснованное уточнение высоты сжатой зоны позволяет достичь максимальной сходимости с результатами расчетов по нелинейной деформационной модели без применения итерационных подходов в решении задачи.Выводы. Предлагаемые аналитические зависимости дают возможность определить фактическое напряженно-деформированное состояние в нормальных сечениях внецентренно сжатых железобетонных элементов при действии малых эксцентриситетов приложения продольного сжимающего усилия в предельном состоянии.

железобетон, железобетонные конструкции, внецентренно сжатые конструкции, нелинейная деформационная модель, диаграмма деформирования бетона