Расчет по наклонным сечениям для случая разрушения от действия поперечной силы
В реальных конструкциях нагрузка q в пределах наклонной трещины может отсутствовать. Поэтому нормы предписывают учитывать уменьшение поперечной силы за счет нагрузки q, расположенной в пределах наклонного сечения лишь в тех случаях, когда она является безусловно действующей (например, давление грунта или воды).
Технологически отгибы устанавливать сложно, поэтому их применяют крайне редко. Таким образом, расчет наклонных сечений рассмотрим при условии, что .
Тогда уравнение (11.1) будет иметь вид:
(11.3)
По СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» и по СП 52-101-03 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения» поперечное усилие, воспринимаемое бетоном, равно
(11.4)
где коэффициент, учитывающий тип бетона (для тяжелого бетона );
коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок (свесы) в тавровых и двутавровых элементах:
;
принимают в зависимости от отношения высоты полки к полной высоте.
коэффициент, учитывающий влияние продольных сил.
Значение .
При соблюдении условия 11.4 расчет наклонных сечений на прочность по поперечной силе не производят.
Рис. 11.7. К расчету по наклонным сечениям для случая разрушения
от действия поперечной силы
Уравнение 11.3 можно преобразовать, учитывая что
поперечное усилие в хомутах:
,
где количество поперечных стержней, которые пересекает опасная наклонная трещина в опасном наклонном сечении.
Но так как величина дискретная, а непрерывная функция, то в расчетах используют интенсивность .
Таким образом, получаем
При действии усилий на проекции наклонной трещины с:
Тогда уравнение 11.3 имеет вид
(11.5)
Длина проекции расчетного опасного сечения устанавливается из условия:
тогда
Проекция опасного наклонного сечения:
, т.е.
Рассмотрим случай, когда . Тогда формула (11.5) преобразуется в следующее выражение:
,
т.е. (11.6)
– несущая способность наклонного сечения
Алгоритм решения:
1. Проверка прочности по наклонным сечениям от разрушения между наклонными трещинами:
;
2. Проверка необходимости в установке поперечных стержней (хомутов) по расчету:
Если условие выполняется, то бетон сопротивляется внешней нагрузке без помощи хомутов.
Если условие не выполняется, необходимо установить по расчету поперечную арматуру;
3. Находим шаг стержней исходя из условия, что
– максимальный шаг стержней по конструктивным требованиям;
– наибольшее значение проекции наклонной трещины на продольную ось элемента в случае, если наклонная трещина проходит между смежными поперечными стержнями и вся поперечная сила воспринимается лишь бетоном.
;
;
4. Определяем Мb;
5. Определяем ;
6. Подбираем диаметр и количество стержней фактической поперечной арматуры , где
7. Находим ;
8. Проверяем прочность наклонного сечения