СНиП 2.05.03-84 МОСТЫ И ТРУБЫ - Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы

Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы

3.77*. Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами:

.                                                    (94)

В формуле (94):

Q — поперечная сила на расстоянии не ближе h₀ от оси опоры;

j_wl = 1 - hn₁m_w, при расположении хомутов нормально к продольной оси j_wl £ 1,3,

где h = 5 — при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;

h = 10 — то же, наклонных под углом 45°;

n₁ — отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое согласно п. 3.48*;

;

A_sw — площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости;

S_w — расстояние между хомутами по нормали к ним;

b — толщина стенки (ребра);

h₀ — рабочая высота сечения.

Коэффициент j_bl определяется по формуле

,

в которой расчетное сопротивление R_b принимается в МПа.

3.78*. Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы (черт. 7) следует производить из условий:

для элементов с ненапрягаемой арматурой

;                                 (95)*

для элементов с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов

;                       (96)*

Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

a — с ненапрягаемой арматурой; б — с напрягаемой арматурой

В формулах (95)* и (96)*:

Q — максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

SR_swA_sisina, SR_swA_sw — суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения с, не превышающей 2h₀;

SR_pwA_pisina, SR_pwA_pw — то же, в напрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном (если напрягаемая арматура не имеет сцепления с бетоном, то значение расчетного сопротивления R_pw следует принять равным установившемуся предварительному напряжению s_pwl в напрягаемой арматуре);

R_sw, R_pw — расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентов m_a4 или m_p4, определяемых по п. 3.40;

a — угол наклона стержней (пучков) к продольной оси элемента в месте пересечения наклонного сечения;

Q_b — поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле

,                                          (97)*

где b, h₀ — толщина стенки (ребра) или ширина сплошной плиты и расчетная высота сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения;

с — длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения на продольную ось элемента, определяемая сравнительными расчетами согласно требованиям п. 3.79*.

m — коэффициент условий работы, равный

,                                              (98)*

но не менее 1,3 и не более 2,5,

где R_b,sh — расчетное сопротивление на скалывание при изгибе (табл. 23*);

t_q — наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки;

при t_q £ 0,25R_b,sh — проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а при t_q > 0,25R_b,sh — сечение должно быть перепроектировано;

— усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс:

,                                                     (99)*

где — площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, см², пересeкаемой наклонным сечением под углом b, град.

Значение коэффициента K определяется условием

.                                              (100)*

В сечениях, расположенных между хомутами, при b = 90°

.

3.79*. Невыгоднейшее наклонное сечение и соответствующую ему проекцию на продольную ось элемента следует определять посредством сравнительных расчетов из условия минимума поперечной силы, воспринимаемой бетоном и арматурой. При этом на участках длиной 2h₀ от опорного сечения следует выполнять проверку наклонных сечений с углом наклона к опорному (вертикальному) сечению 45° для конструкций с ненапрягаемой арматурой и 60° — с напрягаемой. При сосредоточенном действии нагрузки вблизи опоры наиболее опасное наклонное сечение имеет направление от нагрузки к опоре.

3.80*. При наличии напрягаемых хомутов угол к продольной оси элемента при дополнительной проверке по наклонным сечениям следует определять по формуле

,

где s_mt — значение главного растягивающего напряжения;

t_b — значение касательного напряжения.

3.81*. Для железобетонных элементов без поперечной арматуры должно соблюдаться условие

,                                                     (101)*

ограничивающее развитие наклонных трещин.

3.82. При расчете растянутых и внецентренно растянутых элементов при отсутствии в них сжатой зоны вся поперечная сила Q должна восприниматься поперечной арматурой.

При расчете внецентренно растянутых элементов при наличии сжатой зоны значение Q_b, вычисленное по формуле (97*), следует умножить на коэффициент k_t, равный:

,                                                (102)

но не менее 0,2 (N - продольная растягивающая сила).