Расчет и конструирование внецентренно-сжатых сплошных колонн.

Внецентренно-сжатым называют элемент, продольная сила в котором смещена относительно центра тяжести поперечного сечения на величину эксцентриситета е.

В сжато-изгибаемом элементе одновременно действуют два независимых силовых фактора: прод. сила N и изгиб. момент M. При выполнении практических расчетов сжато-изгибаемые стержни заменяют внецентренно сжатыми: вместо заданных М и N учитывают только N, но приложенную с эксцентриситетом .

Абсолютное значение эксцентриситета . Относительный эксцентриситет  ,

где  – радиус ядра сечения;  – момент сопротивления сечения, вычисленных для наиболее сжатого волокна.

Приведенный относительный эксцентриситет: ,
где η - коэффициент влияния формы сечения, учит. развитие пластических деформаций (зависит от схемы сечения, эксцентриситета, A_f / A_w, услов. гибкости , относ. эксцентриситета m).

Расчёт на прочность  >20 (как для изгибаемых элементов балок):

- с учетом упруго-пластической стадии работы (, нет динамики, при напряжениях  , )

- в упругой стадии

где N, M_x и M_y, B – абсолютные значения продольной силы, изгибающих моментов и бимомента при наиболее неблагоприятном их сочетании;

Расчет на прочность внецентренно-сжатых (сжато-изгибаемых) элементов выполнять не требуется при значении  ≤ 20

Расчет на устойчивость внецентренно-сжатых элементов при действии момента в одной из главных плоскостей следует выполнять как в этой плоскости (плоская форма потери устойчивости), так и из этой плоскости (изгибно-крутильная форма потери устойчивости).

Расчет на устойчивость в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии:

φ_с – коэф. устойчивости при сжатии с изгибом

Расчёт на устойчивость из плоскости действия момента при изгибе их в плоскости наибольшей жесткости (), совпадающей с плоскостью симметрии

где  –коэф. устойчивости при центральном сжатии

Устойчивость полки
Уст. поясов внецентренно-сжатых элементов следует считать обеспеченной, если условная гибкость свеса пояса не превышает предельной условной гибкости:

Устойчивость стенки

Обеспечение устойчивости стенки

1. Подкрепление стенки продольными ребрами, расположеными посередине стенки - пересекают волны выпучивания и уменьшают расчетную ширину стенки.

2. Редуцирование сечения. Т.к. переход стенки в критич. сост. не означает потерю несущ. способности, неустойчивую часть стенки считают выключившейся из работы. В составе рабочего сечения оставляют участки стенки шириной h_d, примыкающие к полкам.

Площадь редуцированного сечения

где  и – расчетная и уменьшенная высота стенки. Допускается не обеспечивать устойчивость стенки при выполнении проверок устойчивости стержня колонны с заменой полной площади A на редуцированную