Расчет прочности железобетонных элементов по наклонным сечениям

Образ-ние накл трещин в изги­баемых эл-тах (напр, у опор ба­лок) обусловлено совместным действием М_изг и попе­р сил. Место их образования, на­клон, раскрытие и развитие по высоте за­висят от вида нагрузок, формы сечения, вида арм-ния, соотн-ия М/Q и др факторов. Разрушение эл-тов по накл сечениям не менее ве­роятно, чем по норм (в пролете). После образования накл тре­щины эл-т разделяется на 2 части, связанные м/у собой в сж зоне б-ном над накл трещиной, а в рас­т зоне - продол арм-рой, хомутами и отгибами, пересекающими накл трещину.

При расчете по модели накл сечений д.б. обеспечены проч-ть эл-та по полосе м/у накл сечениями и по накл сечению на действие поперсил, а также проч-ть по накл сечению на действие момента.

Прочность по накл полосе хар-ся макс значением попер силы, к-ое м.б. воспринято накл полосой, находящейся под возд-ем сж-щих усилий вдоль полосы и раст-щих усилий от попер арм-ры, пересекающей накл полосу. При этом проч-ть б-на определяют по сопр-нию б-на осевому сжатию с учетом влияния сложного напряженного сост-ия в накл полосе.

Расчет по наклонному сечению на действие попер сил производят на основе урав-ия равновесия внеш и внутр попер сил, действующих в накл сечении с длиной проекции с на продол ось эл-та. Внутр попер силы включают попер силу, воспринимаемую б-ном в накл сечении, и попер силу, воспринимаемую пересекающей накл сечение поперй арм-рой. При этом попер силы, воспринимаемые б-ном и попер арм-рой, опред-ют по сопр-ям б-на и попер арм-ры растяжению с учетом длины проекции с накл сечения.

Расчет по накл сечению на действие м-та произ-ят на основе урав-ия равновесия м-тов от внеш и внутр сил, действующих в накл сечении с длиной проекции с на продол ось эл-та. М-ты от внут сил включают м-т, воспринимаемый пересекающей накл сечение продол раст арм-рой, и м-т, воспринимаемый пересекающей накл сечение попер арм-рой. При этом м-ты, воспринимаемые продол и попер арм-рой, опред-ют по сопр-ям продол и попер арм-ры растяжению с учетом длины проекции с наклонного сечения.

Расчет ж/б/ эл-тов по полосе м/у накли сечениями произ-ят из усл-ия: Q £j _{b 1} ·R_b·b·h ₀, (1), где Q - попер сила в норм сечении эл-та; j _{b 1} - коэффициент, принимаемый равным 0,3.

Если усл-ие собл-ся, то проч-ть накл сечений обеспечивается проч-тью б-на, и попер арм-ра в сечении устан-ся из констр соображений. При невып-ии усл-ия, проч-ть накл сечений недостаточна и необх-им расчет накл сечений

Расчет ж/б эл-тов по наклонным сечениям на действие попер сил произв-ят из усл-ия: Q £ Q_b+Q_sw, (2), где Q - попер сила в накл сечении с длиной проекции с на продол ось эл-та, опред-емая от всех внеш сил, распол-ных по одну сторону от рассм-емого накл сечения; при этом учитывают наиболее опасное загружение в пределах накл сечения: Q=Q_max-q·c (q – погон равномер распред усилие, действующее на кон-цию); Q_b - попер сила, воспр-емая б-ном в накл сечении; Q_sw - попер сила, воспр-емая попер арм-рой в накл сечении.

, (3), j _{b 2} – к-т, принимаемый равным 1,5.

Q_sw = j _sw·q_sw·c, (4), j _sw – к-т, принимаемый равным 0,75; q_sw - усилие в попер арм-ре на ед-цу длины эл-та: . (5)

Расчет произ-ят для ряда расположенных по длине эл-та накл сечений при наиб опас длине проекции наклонного сечения с. При этом длину с в формуле (4) принимают не более 2,0 h ₀. Допускается произ-ть расчет накл сечений, не рассм-ая накл сечения при опред-нии попер силы от внеш нагрузки, из усл-ия: Q ₁£ Q_{b 1}+ Q_{sw ,1}, (6), где Q ₁ – попер сила в норм сечении от внеш нагрузки; Q_{b 1} = 0,5 R_bt·b·h ₀; (7) Q_{sw ,1}= q_sw·h ₀ (8).

При распол-нии норм сечения, в к-ром учитывают попер силу Q ₁, вблизи опоры на рас-ии а менее 2,5 h ₀ расчет из условия (6) производят, умножая значения Q_{b 1}, определяемые по формуле (7), на коэффициент, равный , но принимают значение Q_{b 1} не >2,5 R_bt·b·h ₀.

При расположении норм сечения, в к-ром учитывают поперечную силу Q ₁, на расстоянии а менее h ₀ расчет из условия (6) произ-ят, умножая значение Q_{sw ,1}, определяемое по формуле (8), на к-т, равный а/h ₀.

Попер арм-ру учитывают в расчете, если собл-ся усл-ие: q_sw ³0,25 R_btb.

М. учитывать попер арм-ру и при невып-нии этого усл-ия, если в усл-ии (2) принимать: Q_b = 4j _{b 2} h q_sw / c

Шаг попер арм-ры, учит-емой в расчете, д.б. не > значения .

При отсутствии попер арм-ры или нарушении указанных выше треб-ний расчет произв-ят из усл-ий (2) или (6), принимая усилия Q_sw или Q_{sw ,1}, равными нулю.

Расчет ж/б эл-тов по накл сечениям на действие м-тов произ-ят из усл-ия: М £ М_s+М_sw, (9), где М – м-т в накл сечении с длиной проекции с на продол ось эл-та, опред-емый от всех внеш сил, распол-ных по одну сторону от рассм-емого накл сечения, относ-но конца накл сечения (точка О), противоположного концу, у к-о распол-ся проверяемая продол арм-ра, испыт-ющая растяжение от м-та в накл сечении; при этом учитывают наиб опасное загружение в пределах накл сечения; М_s – м-нт, воспр-емый продол арм-ой, пересекающей накл сечение, относ-но противопол-го конца накл сечения (точка О); М_sw – м-нт, воспр-емый попер арм-рой, пересекающей накл сечение, относ-но противопол-го конца накл сечения (точка О).

M_s = N_sz_s, (10), где N_s - усилие в продол раст арм-ре, принимаемое равным: R_sA_s, z_s - плечо внутр пары сил; допускается принимать z_s = 0,9 h ₀.

М_sw = 0,5 Q_swс, (11), где Q_sw - усилие в попер арм-ре, принимаемое равным q_swc; q_sw - определяют по формуле (5), а с принимают в пределах от 1,0 h ₀ до 2,0 h ₀.

Расчет произ-ят для накл сечений, распол-ных по длине эл-та на его концевых уч-ках и в местах обрыва продол арм-ры, при наиб опасной длине проекции накл сечения с, принимаемой в указанных выше пределах.

Допускается произ-ть расчет накл сечений, принимая в условии (9) момент М в накл сечении при длине проекции с на продол ось эл-та равным 2,0 h ₀, а м-т М_sw - равным 0,5 q_swh .

При отсутствии попер арм-ры расчет накл сечений произ-ят из усл-ия (9), принимая м-т М в накл сечении при длине проекции с на продол ось эл-та равным 2,0 h ₀, а м-т М_sw - равным нулю.