Sofistik. Concrete. 2nd (3rd) Order Analysis
Расчет железобетонных стержней с учетом продольного изгиба
Теоретические основы
В СП 63.1330 влияние продольного изгиба на несущую способность осуществляется при помощи коэффициента η. На этот коэффициент умножается эксцентриситет продольной силы. Коэффициент η зависит от соотношения продольной силы и условной критической силы:
$ \eta ={\frac {1}{(1-N/N_{cr})}} $
Ncr зависит от жесткости железобетонного элемента в предельной по прочности стадии и расчетной длины элемента:
$ N_{cr}={\frac {\pi ^{2}\cdot D}{l_{0}^{2}}} $
Жесткость в предельной по прочности стадии зависит от геометрических характеристик сечения, модуля упругости бетона и арматуры, длительности действия нагрузки, относительного эксцентриситета продольной силы см. п. 8.1.15 СП63.13330.
Расчетная длина элемента зависит от длины элемента и граничных условий.
Тестовые задачи
Для определения коэффициента продольного изгиба и критической силы в Sofistik были рассмотрены несколько случаев. Сравнение "ручного" и программного расчета проводилось на железобетонных колоннах в виде консолей и шарнирно-опертых стержней. Геометрические характеристики приведены ниже в таблице:
| № | Геометрические характеристики сечения, материалы | Длина, м | Расчетная схема | Коэф. к расчетной длине | Расчетная длина, м |
| 1 | 300х300мм, B30, 4 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 7 | Консоль | 2 | 14 |
| 2 | 300х300мм, B30, 4 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 7 | Шарнирно-опертая балка | 1 | 7 |
| 3 | ø500мм, B30, 8 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 5 | Консоль | 2 | 10 |
| 4 | ø500мм, B30, 8 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 5 | Шарнирно-опертая балка | 1 | 5 |
| 5 | 400х800мм, B30, 8 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 10 | Консоль | 2 | 20 |
| 6 | 400х800мм, B30, 8 арматурных стержня из ø12мм А500, расст. до ц. арм. 50мм | 10 | Шарнирно-опертая балка | 1 | 10 |
Прикладывалась вертикальная и горизонтальная нагрузки:
| № | Вертикальная нагрузка, LC1, кН | Горизонтальная нагрузка(у консоли на свободном конце, у шарнирно-опертой балки посередине), LC2, кН |
| 1 | 190 | 1 |
| 2 | 190 | 1 |
| 3 | 190 | 10 |
| 4 | 190 | 10 |
| 5 | 190 | 4,5 |
| 6 | 190 | 32 |
В плоскости противоположной плоскости, в которой находится горизонтальная нагрузка балки закреплены
В Sofistik были выполнены следующие расчеты:
- Линейный расчет
+PROG ASE urs:9 $ Linear Analysis
HEAD Calculation of forces and moments
PAGE UNII 0
SYST PROB LINE
GRP -
LC 10 TITL 'Line'
LCC 1
LCC 2
LC 1
LC 2
END
Расчет 1
