Формы разрушения по наклонному сечению.

Форма 1. Разрушение по наклонной трещине. Причина – потекла поперечная арматура. Разрушается сжатая часть бетона над наклонной трещиной.

Форма2. Разрушение по наклонной трещине. Причина – наступление предельного состояния в продольной арматуре (проскальзывание арматуры).

Форма 3. Разрушение по наклонной трещине при достижении предельного напряжения в продольной арматуре. Происходит полное разделение балки без разрушения сжатого бетона.

Форма 4. Выкалывание полосы бетона между двумя образовавшимися диагональными трещинами. Причина – действие главных сжимающих напряжений.

Методы расчета ЖБ элементов по прочности на действие поперечных сил.

При расчете применяют следующие расчетные модели:

Общая деформационная модель. Включает уравнения равновесия; условие совместности относительных деформаций; диаграммы деформирования бетона; диаграммы деформирования арматуры; зависимости, связывающие касательные напряжения и перемещения в сечении вдоль диагональных трещин.

Стержневая модель. Моделируют сжатые и растянутые пояса (проводят аналог фермы). Для расчета используются уравнения равновесия внешних и внутренних сил в растянутом наклонном сечении.

Модель наклонных сечений. Включает уравнения равновесия внешних и внутренних сил в расчетном наклонном сечении

Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси ЖБ элементов без поперечного армирования (расчетные схемы усилий и уравнения).

Факторы, влияющие на прочность таких сечений: прочность бетона при срезе; пролет среза М/(V*d), a/d размеры балки (масштабный фактор) наличие или отсутствие продольных усилий

k – учит. влияние масштабного фактора ( ),

– коэф. продольного армирования

–площ. сечения прод. арматуры, учитыв. в расчете прочности накл. сечения;В эту площадь вкл. только та арм., которая заведена за расч. сечение на длину не менее

– учит. влияние продольных сил. При определ. предп., что сжимающие напр. имеют знак ‘-‘.

– площадь бетона в сечении. Если расч. сеч. располож. на расстоянии от d до 2d, то ф-ла преобраз. к след. виду

– коэф. учит. прочн. бетона -для коротк. консолей или балок.Если условие выполн. , то выполн. конструктивное армирование:- в приопорной зоне (1/4 ), h<450, S 1/2h, S мм

h 450, S 1/3h, S мм

-в средней части. От высоты не зависит и принимается и мм

Назначение диаметра: из условий свариваемости Dw/D , от размера h , то Dmin=5мм; h , то Dmin=8мм

Количество ветвей поперечной арматуры: если ширина 150 и менее, то 1 ветвь, если ширина 150-400, то 2 ветви, если ширина больше 400, то 3 ветви

Треб. по минимальному проценту армирования:

, если неравенство не выполн., то треб. установить арматуру по расчету.

Расчет элементов с поперечным армированием на основе расчетной модели наклонных сечений на действие поперечной силы и на действие изгибающего момента (расчетные схемы усилий и уравнения).

Q:

– поперечное усилие, восприним. наклонным сечением;

–поперечное усилие, восприним. бетоном над вершиной наклонной трещины;

– сумма проекций на нормаль к продольной оси эл-та, прод. усилий в поперечных стержнях, пересек. опасную наклонную трещину;

– сумма проекций на нормаль к продольной оси эл-та, прод. усилий в отгибах, пересек. опасную наклонную трещину;

– длина проекции наиб. опасного наклонного сечения;

– проекция на прод. ось наиб. опасной трещины;

;

– учит. вид бетона; для тяж. бетона

– учит. влияние сжатых свесов;

;

–усилие в поперечной арматуре на ед. длины;

В расчетах приним. конструктивно, а затем проверяют расчетом.. Проверка прочности по накл. полосе между накл. трещинами (форма 4):

–учит. наличие влияния попер. арматуры:

;

–учит. влияние прочности:

М: Расчет выполняется в следующих случаях: если не обеспечивается анкеровка продольной арматуры на опоре, если продольная арматура частично обрывается в пролете. при изменении конфигурации сечения

– изгибающий расчетный момент, воспринимаемый сечением отн. оси перпендикулярной плоскости действия момента и проходящей через т. О, точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения;

– расчетный момент от внешних усилий отн. т. О;

– изгибающий момент отн. той же оси от продольного усилия в продольной арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения:

,

где z – расстояние между равнодействующей в продольной арматуре и равнодействующей усилий в сжатой зоне бетона;

принимаем сниженным в случае отсутствия полной анкеровки арматуры (умножаем на );

– изгибающий момент отн. той же оси от усилий в поперечной арматуре (хомутах), пересекающей растянутую зону наклонного сечения:

– изгибающий момент в отгибах, пересекающих наклонное сечение.

Высота сжатой зоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций усилий на продольную ось элемента.