Расчёт на прочность по поперечной силе.

 

При расчете изгибаемых железобетонных элементов на прочность по поперечной силе предполагается, что в предельном состоянии образуется наклонная трещина в бетоне, разделяющая элемент на две части. Поперечная сила в наклонном сечении воспринимается отогнутой арматурой, хомутами и бетоном сжатой зоны.

Места отгибов стержней рабочей арматуры согласуем с эпюрой действующих в балке изгибающих моментов. Для этого точки отгибов сносим на эпюру М, следя за тем, чтобы предельный момент для оставшихся стержней рабочей арматуры не был меньше расчетного момента в сечении. При необходимости можно отгибать стержни группами по два-три в од-ном сечении. Эпюра предельных моментов (эпюра материалов) должна быть во всех сечениях объемлющей по отношению к эпюре расчетных моментов. Для построения эпюры материалов используем приближенную зависимость, считая, что предельный момент, воспринимаемый сечением с одним стержнем рабочей арматуры, равен

,где

- количество стержней рабочей арматуры в среднем сечении.

 

Графически получаем делением максимальной ординаты горизонтальными линиями на равные отрезки, число которых соответствует количеству стержней рабочей арматуры. Точки пересечения горизонтальных линий с эпюрой расчетных моментов определяют места возможного отгиба стержней. Наклонные стержни должны равномерно армировать ребро главной балки. На всем участке расположения отогнутой арматуры любое произвольно выбранное вертикальное сечение должен пересекать хотя бы один наклонный стержень. Угол наклона стержней к оси балки обычно принимают равным , но не более и не менее .

Не менее 1/3 стержней рабочей арматуры должны доводиться без отгибов до опоры.

Проверка прочности наклонного сечения на действие поперечной силы производится из условия

 

, где

- максимальное значение поперечной силы от внешних нагрузок, расположенных по одну сторону от наклонного сечения;

- расчетное сопротивление арматуры отогнутых стержней или хомутов;

и - площади поперечного сечения соответственно одного отогнутого стержня и всех ветвей одного хомута, пересекающих наклонное сечение;

 

- поперечное усилие, передаваемое на бетон сжатой зоны сечения, где - длина горизонтальной проекции сечения.

 

,

.

=618,92кН

 

В курсовом проекте можно ограничиться проверкой наклонных сечений непосредственно у опоры и в середине пролета. При этом наклонное сечение должно располагаться в пределах постоянной толщины ребра. На приопорных участках длиной наклонное сечение составляет с продольной осью балки угол 45°, длина его горизонтальной проекции равна . На других участках наклонные сечения проверяются при длине проекции . Для сечения в середине пролета можно принять .

Располагая схемой размещения отогнутых стержней, определим количество стержней, пересекающих наклонное сечение и соответственно суммарную площадь .

Для определения суммарной площади поперечных сечений хомутов , пересекающих наклонное сечение, используем следующие рекомендации.

Площадь всех ветвей одного хомута определяется

 

, где

- диаметр хомута (на концевых участках балок );

Шаг хомутов принимается не более: на концевых участках с длиной равной высоте балки, 10см; на приопорных участках до четверти длины пролета -15 см; на среднем участке - 20 см.

При отсутствии отогнутых стержней на среднем участке балки () прочность наклонного сечения должна быть обеспечена за счет выбора соответствующего диаметра и шага хомутов. Стенки балок армируют продольной распределительной арматурой с шагом не более в пределах трети высоты, считая от растянутой грани, и с шагом не более - на остальной части высоты.

 

 

Список литературы

1."Мосты и тоннели на железных дорогах" Осипов В. О.,1988 г.

 

2." Мосты и тоннели под редакцией " Попова С.А., 1977 г.

 

3." Составление вариантов металлического моста" Владимирский С.Р.,

Козьмин Ю.Г., 1996 г.

 

4." Железобетонные мосты", ч. 1, 2; Теплицкий А.В., Смирнов В.Н., 1986 г.

 

5." Расчет балочных пролетных строений железобетонных мостов" Карапетов Э.С., Максарев Е.Д., 1988 г.