Nośność przekroju złożonego obciążonego kombinacją momentu zginającego i siły normalnej
Przekrój obciążony kombinacją momentu zginającego i siły normalnej wymaga wcześniejszego określenia osi neutralnej dzielącej przekrój na część rozciąganą i ściskaną. W trakcie określania pozycji osi neutralnej, uwzględniany jest wpływ wyboczenia, tzn. siła normalna zwiększana jest poprzez podzielenie przez współczynnik wyboczenia χ. Poszukiwanie osi neutralnej przeprowadzane jest według procedury znanej z wymiarowania przekrojów betonowych zbrojonych elementami stalowymi jako metoda równowagi granicznej. Ściskanie przenoszone jest przez część zbrojenia stalowego i wypełnienie mieszanką cementową. Rozciąganie przenoszone jest przez pozostałą część zbrojenia stalowego, a mieszanka cementowa nie jest uwzględniana przy obciążeniu rozciągającym.
Nośność pala zginanego jest wyznaczana ze wzoru:
gdzie: | Rsd | - | wytrzymałość obliczeniowa stali |
As,t | - | pole powierzchni przekroju rury stalowej przy rozciąganiu | |
As,c | - | pole powierzchni przekroju rury stalowej przy ściskaniu | |
Ac,c | - | pole powierzchni przekroju wypełnienia mieszanką cementową przy ściskaniu | |
ts,t | - | położenie środka przekroju rury stalowej rozciąganej | |
ts,c | - | położenie środka przekroju rury stalowej ściskanej | |
tc,c | - | położenie środka przekroju mieszanki cementowej ściskanej | |
Rcd | - | wytrzymałość obliczeniowa mieszanki cementowej w ściskaniu |
Wytrzymałości obliczeniowe są równe wartościom charakterystycznym przy obliczeniach z wykorzystaniem teorii współczynnika bezpieczeństwa.
W przypadku analizy z zastosowaniem teorii stanów granicznych wytrzymałości obliczeniowe stali oraz mieszanki cementowej wyznaczane są w następujący sposób:
gdzie: | Rs | - | wytrzymałość normowa stali, definiowana w ramce "Materiał" |
γss | - | współczynnik pewności dla stali, definiowany w zakładce "Mikropale" | |
Rc | - | wytrzymałość normowa na ściskanie mieszanki cementowej, definiowana w ramce "Materiał" | |
γsc | - | współczynnik pewności mieszanki cementowej, definiowany w zakładce "Mikropale" |
Naprężenie w stalowej części przekroju wyznaczane jest w następujący sposób:
gdzie: | M | - | moment zginający działający na przekrój |
Mu | - | nośność na zginanie | |
Rsd | - | wytrzymałość obliczeniowa stali |