К расчету изгибаемого элемента по наклонному сечению

В балках, сплошных плитах высотой менее 150 мм, в многопустотных плитах высотой менее 300 мм и т.п. допускается поперечную арматуру не устанавливать [6]. Однако при этом необходимо произвести расчёт на действие поперечной силы. Расчёт элементов без поперечной арматуры на действие поперечных сил имеет некоторые особенности, которые связаны с условиями образования и развития в них наклонных трещин.

В этом случае расчёт прочности по наклонным сечениям производят по двум эмпирическим формулам

(1)

(2)

При этом

При равномерно распределённой нагрузке и выполнении условия

принимают ; если условие не выполняется, то значение с принимают равным

.

Если не выполняется хотя бы одно из условий (1) или (2) необходима установка поперечной арматуры по расчету.

Расчёт поперечных стержней (хомутов). В практике проектирования чаще всего принимается армирование одними поперечными стержнями (хомутами) без отгибов. Используя формулы, приведённые выше, производят расчёт по наибольшему значению поперечной силы для наиболее опасного наклонного сечения.

Расчёт поперечной арматуры (определение диаметра и шага на приопорных участках) производится методом последовательных приближений. В качестве первого приближения принимают: диаметр поперечных стержней (хомутов) – задают из условия технологии сварки с продольной арматурой, чтобы отношение диаметра поперечного стержня к диаметру продольного составляло ; шаг поперечных стержней назначается по конструктивным требованиям, т.е. на приопорных участках (которые при равномерно распределённой нагрузке равны пролёта) для балок мм – не более и не более 150мм, для балок мм – не более и не более 500 мм; на остальной части пролёта не более и не более 500 мм.

Далее расчёт поперечных стержней производится в следующей последовательности:

1. Проверяют, требуется ли поперечную арматуру устанавливать по расчёту. Если оба условия (1) и (2) выполняются, то это делать не нужно и её оставляют такой, какой приняли в первом приближении. Если же не выполняется хотя бы одно из условий (1) или (2), необходим расчёт поперечных стержней.

2. Находят минимальное значение поперечного усилия, воспринимаемого бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения

, где

3. Определяют погонное усилие в поперечных стержнях, отнесённое к единице длины элемента

и проверяют его по условию:

4. Проверяют шаг хомутов по условию где

5. Вычисляют значение .

6. Проверяют условие . Если оно выполняется, то значение с принимают по формуле если , то . При этом с не должно превышать величины для тяжёлого бетона это составляет

7. Находят поперечную силу Q_b, которую может воспринять бетон сжатой зоны над расчётным наклонным сечением при этом проверяется условие, чтобы .

8. Вычисляют длину проекции расчётного наклонного сечения при этом , если .

9. Определяют поперечное усилие в хомутах, пересекаемых наклонным сечением .

10. Выполняют проверку условия прочности в наклонном сечении Если это условие не выполняется, то увеличивают или уменьшают шаг стержней s, либо делают и то и другое. Затем последовательность расчёта повторяется.

11. Проверяют прочность бетона по наклонной сжатой полосе .

Контрольные вопросы:

1. Какая арматура воспринимает действие поперечной силы?

2. Запишите условия прочности по наклонным сечениям.

3. Причины, вызывающие образование наклонных трещин?

4. Условия прочности бетона по наклонной сжатой полосе?

5. Условия прочности наклонных сечений элементов без поперечной арматуры?

6. Назначение поперечных стержней по конструктивным требованиям.

7. Как определяются необходимость установки поперечных арматур по расчету?