Проверка на соответствие стандарту EN-1994-1-1
Стандарт EN 1994-1-1 при проверке бетонного сечения армированного стальным профилем ссылается на стандарты EC2 и EC3. Следовательно, расчёт частичных несущих способностей стальных частей сечения выполняется по EN 1993-1-1, а частичных несущих способностей бетонных частей - по 1992-1-1, или, EN 1992-2.
Проверка на сдвиг
Несущая способность сечения при сдвиге (сопротивление сдвигу) определена суммой:
где: | Vpl,a,Rd | - | проектное сопротивление стального сечения сдвигу |
VRd,c | - | проектное сопротивление бетонной части сечения |
Vpl,a,Rd определена в соответствии с EN 1993-1-1, статья 6.2.6 отношением:
где: | AV | - | поверхность скольжения стального сечения |
fyd | - | проектная прочность стали |
VRd,c определена в соответствии с EN 1992-1-1, статья 6.2 отношениями:
где: | fck | - | характерное значение прочности бетона на сжатие |
k1 | - | коэффициент с рекомендованным значением 0,15 | |
σcp | - | напряжение бетона при сжатии | |
bw | - | ширина сечения | |
d | - | высота сечения |
Сопротивление сдвигу проверяется по формуле:
Степень использования дана выражением:
Если значение использования сдвига превышает 50%, дальнейшие проверочные расчёты на сжатие и изгиб используют уменьшенное значение проектной прочности стали ((1-ρ)fyd на тех частях стального профиля, которые передают сдвиг. Коэффициент уменьшения определяется соотношением
Проверка на сжатие
Сопротивление сечения сжатию рассчитывают по EN 1994-1-1, ст. 6.7.3.2. Несущую способность рассчитывают с учётом влияния редукции проектной прочности стали в связи со сдвигающей нагрузкой. Для бетонной части сечения за пределами стального профиля в расчёт берут уменьшенную прочность бетона, а у той части, где бетон заполняет замкнутое сечение, принимают в расчёт полное значение прочности бетона. Несущую способность сечения при сжатии рассчитывают следующим образом:
где: | Aa | - | площадь стального сечения |
ρ | - | коэффициент редукции прочности стали в связи со сдвигом | |
AV | - | поверхность скольжения стального сечения | |
fyd | - | проектное значение прочности стали | |
A1,c | - | поверхность бетона за пределами стального сечения | |
A2,c | - | поверхность бетона внутри стального сечения | |
fcd | - | проектное значение сопротивления бетона сжатию |
Сопротивление сжатию проверяем по соотношению:
Коэффициент использования:
Проверка на изгиб
Сопротивление сечения изгибу определяется из диаграммы взаимодействия в соответствии с EN 1994-1-1,kap. 6.7.3.2, čl. (5).
и сопротивление чистому изгибу. Mpl,Rd. Исходим из допущения, что бетон не работает на растяжение и распределение напряжений происходит в соответствии с теорией пластичности. Схема действия напряжения для определения момента Mpl,Rd показана на рисунке.
Для бетонной части вне пределов стального сечения расчёт выполняется с пониженной прочностью 0,85 *fcd,
а для бетона внутри стального сечения принимается полная прочность бетона fcd. На частях стального сечения, которые передают сдвиг принимаем пониженную прочность стали (1-ρ)*fyd ,. а
на остальных частях полная прочность fyd. При помощи исходных значений Npl,Rd и Mpl,R вычисляем диаграмму взаимодействия, из которой для действующей нормальной силы N определяем значение моментного сопротивления (несущей способности)Mpl,N,Rd.
Схема определения моментной несущей способности Mpl,RdС
Сопротивление изгибу проверяем по отношению:
Коэффициент αM имеет значение 0.9 - для стали с пределом текучести fy < 400 МПа и значение 0.8 для стали с пределом текучести fy ≥ 400 МПа.
Коэффициент использования определён выражением: