Теоретической основой построения эксперимента (по прочности) является формула, трактующая предельное усилие как сумму продольных усилий в ядре и оболочке. На каждой ступени загружения опытного образца силой 0<Р?Р? неизвестными являются нормальные напряжения в ядре и оболочке, т. е. имеются два неизвестных в одном уравнении.

Формула расчета по методу предельных состояний имеет вид N ? ??.

Сила ?? характеризуюет несущую способность стержня по прочности при осевом сжатии. Как всегда, в методе предельных состояний частная характеристика несущей способности стержня получается на основании численных значений расчетных сопротивлений.

Проверку несущей способности внецентренно-сжатых трубобетонных стержней с тонкостенной оболочкой следует производить по формуле N < ?, где N—продольная сила, приложенная к стержню с эксцентрицитетом (функция нагрузок, действующих на сооружение); ?—несущая способность трубобетонного стержня с данными характеристиками (функция свойств материалов и размеров элемента):

Эксперименты над внецентренно-сжатыми трубобетонными стержнями проводились в ЛИСИ с целью выявления их работы от начальных стадий загружения до момента перехода в первое расчетное предельное состояние по устойчивости второго рода и далее, по мере возрастания нагрузки, до разрушения. Опыты ставились так, чтобы имитация и характеристика явления соответствовали бы теории их расчета.

Исследуется устойчивость стержней. Расчетные формулы, полученные для этих сечений, легко распространить на остальные виды сечений. При исследовании используются предпосылки, принятые в п. 1 данной главы. В отличие от предыдущего в данном пункте задача усложняется необходимостью учитывать влияние сдвига соединительной решетки на критические зависимости внецентренно-сжатых стержней.

Наряду с центральным сжатием, рассмотренным в главе II, известны и другие виды статической работы сжатых стержней: внецентренное сжатие и сжатие с изгибом. Для расчетной практики важно рассмотреть внецентренное сжатие. В СНиП сжато-изогнутые стержни с произвольной эпюрой изгибающих моментов по длине стержня заменяются эквивалентными внецентренно-сжатыми.

С целью получения данных о характере поведения трубобетонных стержней в условиях ползучести, о значениях критического времени при различных уровнях загружения, о пределе длительной устойчивости, а также для проверки теории, изложенной в предыдущих параграфах, в механической лаборатории ЛИСИ . им. Н. Н. Аистова были проведены эксперименты. Трубобетонные стержни испытывали на рычажных и пружинных установках.

Общий метод исследования устойчивости в условиях ползучести позволяет решить задачу об устойчивости составных сквозных колонн при длительном загружении. Рассматривается двухтрубная составная колонна при внецентренном сжатии. Здесь используются те же допущения, что и в предыдущем параграфе.

Рассматривается впецентренно-сжатый стержень с одинаковыми эксцентрицитетами приложения сжимающих сил на концах. При исследовании устойчивости стержней в условиях ползучести используется общий метод. Решение задачи в этом случае состоит из двух частей. Во-первых, необходимо описать напряженно-деформированное состояние стержня в условиях ползучести и получить уравнения движения его.

Наличие бетона в трубобетонном элементе вызывает необходимость учета влияния ползучести бетона на его несущую способность. Ползучесть бетона в стальной оболочке ниже, чем неизолированного бетона, поэтому в меньшей степени сказывается на снижении предела длительной устойчивости трубобетонного элемента по сравнению с обычным железобетонным.