Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

4.24. Расчёт железобетонных элементов на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами должен производиться из условия

Q_d ≤ 0,3φ_wi,dφ_bi,dR_bdbh₀, (26)

где φ_wi,d - коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, определяемый по формуле

φ_wi,d = 1 + 5,5αμ_n, (27)

но принимаемый не более 1,45,

здесь α = E_s/E_bd μ_w = A_sw/bs

φ_bi,d - коэффициент, определяем по формуле

φ_bi,d = 1 - 0,01R_bd, (28)

здесь R_bd - в МПа.

4.25. Расчёт железобетонных элементов прямоугольного сечения с поперечной арматурой (рис. 3) на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия

Q_d ≤ Q_bd + Q_sw,d + Q_s,inc,d, (29)

где Q_d - поперечная сила, равная сумме проекций всех сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

Q_bd - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном и определяемое по формуле

Q_bd = 2(1 - φ_nd)R_bt,dbh_o/с, (30)

здесь с - длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента;

φ_nd - коэффициент, учитывающий влияние продольных сил, при действии сжимающих сил определяется по формуле

φ_nd = N_d/0,1R_bt,dbh_o, (31)

но не превышающий 0,5;

положительное влияние продольных сжимающих сил не учитывается, если они создают изгибающие моменты, одинаковые по знаку с моментами от действия поперечной нагрузки.

Значение (1 + φ_nd) во всех случаях принимается не более 1,5.

Значение Q_bd, вычисляемое по формуле (30), принимается не менее 0,6(1 + φ_nd)R_bt,dbh_o.

При расчете элементов должна быть также обеспечена прочность по наклонному сечению в пределах участка между хомутами, между опорой и отгибом и между отгибами.

Рис. 3 Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

Поперечные усилия Q_sw,d и Q_s,inc,d определяются как сумма проекции на нормаль к продольной оси элемента продольных усилий соответственно в хомутах и отгибах, пересекающих опасную наклонную трещину.

Длина С₀ проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента определяется из минимума выражения Q_bd + Q_sw,d + Q_s,inc,d, где в значение Q_bd вместо С подставляется С₀; полученное значение С₀ принимается не более 2h₀, и не более значения С, а также не менее h₀, если С > h₀.

Для элементов с поперечной арматурой в виде хомутов, нормальных к продольной оси элемента и имеющих постоянный шаг в пределах рассматриваемого наклонного сечения, значение С₀ соответствует минимуму выражения Q_bd + Q_sw,d, определяемому по формуле

(32)

где q_sw,d - усилие в хомутах на единицу длины элемента, определяемое по формуле

q_sw,d = R_sw,dA_bw/S. (33)

Поперечное усилие Q_sw,d, воспринимаемое хомутами, нормальными к продольной оси элемента, определяется по формуле

Q_sw,d = q_sw,dС₀. (34)

При этом для хомутов, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворяться условие

q_sw,d ≥ 0,3(1 +φ_nd)R_bt,db. (35)

Кроме того, поперечная арматура должна удовлетворять требования п. 2.34 настоящих норм.

4.26. Применение балочных изгибаемых элементов без поперечной арматуры в конструкциях защитных сооружений не допускается. Плиты сплошного сечения допускается проектировать без поперечной арматуры.

Расчет элементов без поперечной арматуры (плит) на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению из условия

Q ≤ 1,5(1 + φ_nd)R_bt,dbh₀²/C₀, (36)

где правая часть условия (36) принимается не более 2,5R_bt,dbh₀ и не менее 0,6(1 + φ_nd)R_bt,dbh₀.

4.27. Расчет железобетонных элементов на действие изгибаемого момента (рис. 4) для обеспечения прочности по наклонной трещине должен производиться по опасному наклонному сечению из условия

M_d ≤ R_sdA_sz_s + ΣR_sw,dA_swz_sw + ΣR_sw,dA_s,incz_s,inc. (37)

Где M_d - момент от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, перпендикулярной плоскости действия элемента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий N_bd в сжатой зоне;

z_s, z_sw, z_s,inc - соответственно расстояния от плоскостей расположения продольной арматуры, хомутов и отгибов до упомянутой выше оси.

Высота сжатой зоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций усилий в бетоне сжатой зоны и в арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения, на нормаль к продольной оси элемента.