Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

3.76*. Расчет по прочности наклонных сечений должен производиться с учетом переменности сечения:

на действие поперечной силы между наклонными трещинами (см. п. 3.77*) и по наклонной трещине (см. п. 3.78*);

на действие изгибающего момента по наклонной трещине для элементов с поперечной арматурой (см. п. 3.83*).

3.77*. Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами:

Q £ 0,3 j_wl j_bl R_b bh₀. (94)

В формуле (94):

Q - поперечная сила на расстоянии неближе h₀ от оси опоры;

j_wl = 1 - hn₁m_w, при расположении хомутов нормально к продольной оси j_wl £ 1,3,

где h = 5 - при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;

h = 10 - то же, наклонных под углом 45°;

n₁ - отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое согласно п. 3.48*;

;

A_sw - площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости;

S_w - расстояние между хомутами по нормали к ним;

b - толщина стенки (ребра);

h₀ - рабочая высота сечения.

Коэффициент j_bl определяется по формуле

j_bl = 1 - 0,01 R_b,

в которой расчетное сопротивление R_b принимается в МПа.

3.78*. Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы (черт. 7) следует производить из условий:

для элементов с ненапрягаемой арматурой

Q £ S R_sw A_si sin a + S R_sw A_sw + Q_b + Q^r_w; (95)*

для элементов с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов

Q £ S R_pw A_pi sin a + S R_sw A_sw + S R_pw A_pw + Q_b + Q^r_w; (96)*

Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

a - с ненапрягаемой арматурой; б - с напрягаемой арматурой

В формулах (95)* и (96)*:

Q - максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

SR_swA_sisina, SR_swA_sw - суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения с, не превышающей 2h₀;

SR_pwA_pisina, SR_pwA_pw - то же, в напрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном (если напрягаемая арматура не имеет сцепления с бетоном, то значение расчетного сопротивления R_pw следует принять равным установившемуся предварительному напряжению s_pwl в напрягаемой арматуре);

R_sw, R_pw - расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентов m_a4 или m_p4, определяемых по п. 3.40;

a - угол наклона стержней (пучков) к продольной оси элемента в месте пересечения наклонного сечения;

Q_b - поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле

, (97)*

где b, h₀ - толщина стенки (ребра) или ширина сплошной плиты и расчетная высота сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения;

с - длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения на продольную ось элемента, определяемая сравнительными расчетами согласно требованиям п. 3.79*.

m - коэффициент условий работы, равный

, (98)*

но не менее 1,3 и не более 2,5,

где R_b,sh - расчетное сопротивление на скалывание при изгибе (табл. 23*);

t_q - наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки;

при t_q £ 0,25 R_b,sh - проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а при t_q > 0,25 R_b,sh - сечение должно быть перепроектировано;

Q_w^r - усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс:

Q_w^r = 1000 A_w^r K, (99)*

где A_w^r - площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, см², пересeкаемой наклонным сечением под углом b, град.

Значение коэффициента К определяется условием

. (100)*

В сечениях, расположенных между хомутами, при b = 90°

Q_w^r = 1000 A_w^r.

3.79*. Невыгоднейшее наклонное сечение и соответствующую ему проекцию на продольную ось элемента следует определять посредством сравнительных расчетов из условия минимума поперечной силы, воспринимаемой бетоном и арматурой. При этом на участках длиной 2h₀ от опорного сечения следует выполнять проверку наклонных сечений с углом наклона к опорному (вертикальному) сечению 45° для конструкций с ненапрягаемой арматурой и 60° - с напрягаемой. При сосредоточенном действии нагрузки вблизи опоры наиболее опасное наклонное сечение имеет направление от нагрузки к опоре.

3.80*. При наличии напрягаемых хомутов угол к продольной оси элемента при дополнительной проверке по наклонным сечениям следует определять по формуле

a = arctg ,

где s_mt - значение главного растягивающего напряжения;

t_b - значение касательного напряжения.

3.81*. Для железобетонных элементов без поперечной арматуры должно соблюдаться условие

Q £ Q + Q_w^r, (101)*

ограничивающее развитие наклонных трещин.

3.82. При расчете растянутых и внецентренно растянутых элементов при отсутствии в них сжатой зоны вся поперечная сила Q должна восприниматься поперечной арматурой.

При расчете внецентренно растянутых элементов при наличии сжатой зоны значение Q_b, вычисленное по формуле (97*), следует умножить на коэффициент k_t, равный:

k_t = 1 - 0,2 , (102)

но не менее 0,2 (N - продольная растягивающая сила).

Дата добавления: 2015-06-27