Расчет по наклонным сечениям для случая разрушения от действия поперечной силы
Общие положения расчета наклонных сечений: условия прочности наклонных сечений по поперечной силе и изгибающему моменту; анализ графиков поперечных сил, воспринимаемых бетоном сжатой зоны и поперечной арматурой.
Рассмотрим общий случай армирования изгибаемого элемента одновременно поперечными и наклонными стержнями, размещенными равномерно и достаточно часто.
Рис. 11.6. Схема образования наклонных трещин
1 – хомуты;
2 – отгибы;
Продольная арматура
Из всех возможных наклонных сечений, проходящих через начало наклонной трещины, необходимо найти наклонное сечение минимальной прочности – положение опасного наклонного сечения, которое и будет расчетным.
QD – поперечная сила над трещиной;
Q – поперечная сила, определяемая от внешней нагрузки;
Qsw – сумма усилий в поперечных арматурных стержнях, пересекаемых опасным наклонным сечением;
Qs.inc – сумма проекций на нормаль к продольному направлению балки усилий, пересеченных опасным наклонным сечением;
Qb – поперечное усилие, воспринимаемое бетоном;
q – внешняя равномерно распределенная нагрузка, действующая по граням балки;
с – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента;
c0 – длина проекции опасного наклонного сечения на продольную ось элемента.
Прочность элемента в наклонном сечении достаточна, если поперечная сила Q в наклонном сечении от расчетных нагрузок не превосходит суммы проекций на нормаль к оси элемента внутренних расчетных усилий в стержнях арматуры, пересекаемых наклонным сечением, и в бетоне сжатой зоны.
|
|
|
С учетом того, что 
, получаем
(11.1)
Очевидно, что расчетным наклонным сечением будет такое, в котором несущая способность имеет наименьшее значение.
Расчет по наклонным сечениям для случая разрушения между наклонными трещинами
Экспериментально установлено, что прочность стенки элементов, армированных хомутами, по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечена, если
(11.2)
где 
– наибольшее значение поперечной силы от внешней нагрузки (опорная реакция);
–коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента:
;
площадь сечения хомутов в одной плоскости, нормальной к продольной оси элемента;
s – расстояние между хомутами (шаг хомутов), измеренное по нормали к ним;
коэффициент, оценивающий способность различных видов бетона к перераспределению усилий:
,
0,01 – для тяжелого, мелкозернистого и ячеистого бетона;
0,02 –для легкого бетона.
принимается в МПа с учетом коэффициента 
.
При этом исключается чрезмерное раскрытие наклонных трещин и затруднения при конструировании элементов с недостаточными высотами поперечного сечения.
|
|
|
Если условие (11.2) не соблюдается, то необходимо увеличить размеры сечения элемента или повысить класс бетона.
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
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 383; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!