Армированных хомутами без отгибов

 

Рис. 1 Расчетная схема усилий в наклонном сечении элементов с хомутами

 

.

Рис. 2 Расположение расчетных наклонных сечений при сосредоточенных силах

1 - наклонное сечение, проверяемое на действие поперечной силы Q₁; 2- то же силы Q₂=Q₁-F₁.

 

0. Исходные данные:

размеры сечения – b, h;

поперечная сила – Q;

класс бетона по прочности на осевое сжатие B;

класс рабочей арматуры А,

класс поперечной арматуры A_w.

 

Назначается:

d_w – диаметр поперечных стержней из условия свариваемости табл. (приложение 7), поперечная арматура должна быть заанкерена в полках. Поперечная арматура устанавливается в балочных конструкциях высотой свыше 150 мм. В сплошных плитах и балочных конструкциях высотой менее 150 мм поперечную арматуру допускается не устанавливать (п.5.26/1/) при обеспечении прочности бетонного сечения (п.3.32/1/).

R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению (см. п.3 Материалы);

Рабочая высота сечения: h₀=h-a;

s шаг поперечных стержней на приопорных участках (п.5.27/1/) (расстоянии от опоры до ближайшей сосредоточенной силы, но не менее четверти пролета балки). Шаг принимается:

при высоте элемента до 450 мм – не более (1/2)h;

– не более 150 мм;

при высоте элемента более 450 мм– не более (1/3)h;

– не более 500 мм;

не более ; (п. 3.29/4/),

где φ_b4 =1,5 для тяжелого бетона (табл.21/4/);

s – шаг поперечных стержней на остальной части элемента:

– не более (3/4)h;

– не более 500 мм;

Прочность бетонного элемента без поперечной арматуры на действие поперечной силы обеспечивается при условии

 

, (ур.84/1/), (20)

; (21)

 

Если это условие выполняется, поперечная арматура устанавливается конструктивно.

Прочность элемента на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечивается при условии:

 

, (п.3.30/1/), (22)

где Q - поперечная сила в нормальном сечении принимаемая на расстоянии от опоры не менее h₀; φ_w1 – коэффициент учитывающий влияние хомутов, определяется из условия:

 

– коэффициент армирования хомутами; ;

; β=0.01для тяжелого бетона; R_b - МПа;

 

Прочность наклонного сечения на действие поперечной силы по наклонной трещине (рис. 3) обеспечивается при условии:

 

, (п.3.31/1/), (23)

где Q – поперечное усилие от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения (Рис. 3, 4)

 

, (24)

где Q_MAX– поперечная сила в опорном сечении; q– равномерно распределенная нагрузка на элементе; F – сосредоточенная сила (F=0 – если сила не попала в проекцию наклонного сечения c); c – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента; Q_b – поперечное усилие воспринимаемое бетоном

 

, (ур.76/1/), (25)

где ; Значение Q_b принимается не менее Q_b,min (ур.29).

Q_sw – поперечное усилие воспринимаемое поперечными хомутами

 

, (ур.82/1/); (26)

где q_sw – усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения

 

, (ур.81/1/), (27)

где c₀ – длина проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента принимается (п.3.31/1/):

 

;

;

, при ;

Определяется величина

 

, (28)

где φ_b2=2.0 для тяжелого бетона, коэффициент учитывает вид бетона; φ_f коэффициент учитывает влияние сжатых полок

 

, (ур.77/1/)

при этом b'_f принимается не более b+3h'_f; φ_n- коэффициент учитывает влияние продольных сил, φ_n=0 при отсутствии продольных сил и предварительного напряжения;

 

В расчет принимается величина (1+ φ_f + φ_n)≤1.5

Определяется величина

 

, (29)

где φ_b3 =0,6 для тяжелого бетона.

 

Определяется усилие воспринимаемое хомутами, приведенное на единицу длины элемента

 

(30)

8. Проверяется достаточность поперечного армирования, при условии:

 

(31)

армирования достаточно, в противном случае необходимо выполнить одно из условий:

уменьшить шаг поперечных хомутов на приопорных участках с модулем 50 мм;

увеличить диаметр поперечных стержней;

уменьшить шаг и увеличить диаметр.

Определяется величина c (рис.4)

c=c₁, расстояние от опоры до первой сосредоточенной силы;

c=c₂, расстояние от опоры до второй сосредоточенной силы;

при распределенной нагрузке;

, при ;

, при , где при распределенной нагрузке.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4