Общие сведения. 
Сжатые элементы

конструктивный строительный железобетонный армирование К сжатым элементам относят:

• — колонны;
• — верхние пояса ферм, загруженные по узлам, восходящие раскосы и стойки решетки ферм;
• — элементы оболочек;
• — элементы фундамента и некоторые другие конструктивные элементы.

Железобетонные колонны бывают как сборные, так и монолитные. По армированию они подразделяются на 3 типа:

• 1. с гибкой продольной арматурой и поперечными стержнями;
• 2. с гибкой продольной арматурой и косвенной арматурой в виде спиралей или сварных колец;
• 3. с несущей арматурой.

Форма поперечного сечения колонн бывает преимущественно квадратная и прямоугольная. Для уменьшения веса колонн их могут делать двутавровыми и полыми (трубчатого и коробчатого сечений). При спиральном армировании колонны бывают круглые или многоугольные.

Перед разрушением колонн прямоугольного сечения напряжения в бетоне достигают предельной призменной прочности, напряжения в арматуре — предела текучести, а величина разрушающего усилия равна сумме предельных усилий в арматуре и бетоне. Таким образом, при расчете центрально-сжатых элементов по расчетным предельным состояниям условие прочности сечений колонн заключается в том, чтобы продольная сила от расчетных нагрузок не превосходила суммы внутренних расчетных усилий в бетоне и арматуре, т. е.

.

где N — расчетное усилие;

расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

расчетное сопротивление арматуры при сжатии;

площадь бетона;

площадь растянутой и сжатой арматуры соответственно.

Гибкие железобетонные элементы вследствие продольного изгиба теряют устойчивость при напряжениях в бетоне и арматуре менее предельных. Кроме того, из-за несовершенства геометрических форм элементов конструкции, неоднородности бетона центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами.

Гибкие элементы, не имеющие заданных эксцентриситетов, согласно СНиП 2.03.01−84* рассматривают как центрально сжатые, а снижение их несущей способности и влияние случайных эксцентриситетов (в пределах допустимого) учитывают коэффициентом продольного изгиба :

Величину случайного эксцентриситета принимают.

.

где расчетная длина элемента с учетом точек закрепления;

высота сечения элемента.

В сборных конструкциях следует учитывать возможность образования случайного эксцентриситета вследствие неточного изготовления или смещения элементов на опорах из-за неточности монтажа; при отсутствии опытных данных значение этого эксцентриситета принимают .

Внецетренно сжатые элементы — элементы, в которых расчетные продольные сжимающие силы N действуют с начальным (проектным) эксцентриситетом по отношению к вертикальной оси элемента или на которые одновременно действуют осевая продольная сжимающая сила N и изгибающий момент М.

Совокупность осевой продольной сжимающей силы N и изгибающего момента М можно заменить силой N, действующей с эксцентриситетом.

.

Начальный (проектный) эксцентриситет для статически неопределимых систем принимают не менее случайного эксцентриситета; для статически определимых систем — не менее суммы, т. е.

Расчет внецентренно сжатых элементов производят с учетом их прогибов как в плоскости изгиба, так и из плоскости изгиба. При расчете из плоскости изгиба .