Если условие (59) при подстановке в правую часть вместо Qb Q b 1 не удовлетворяется, следует задаться рядом наклонных сечений, для которых найти значения M и Q , по формуле (65) определить значение Qb 2 и проверить условие (59) при Qb = Qb 2 .
Расчет поперечной арматуры не производится, если условие (59) соблюдается при подстановке в его правую часть одного из поперечных усилий Qb 1 или Qb 2 .
8.2.13 Расчёт поперечной арматуры в наклонных сечениях элементов постоянной высоты (черт. 5) следует производить по формуле:
g l c g n Q1 £ g c ( S g s Rs w As w + S g s Rs w A s, i n c sin a + g b 7 Qb ), (70)
где Q1 - поперечная сила, действующая в наклонном сечении, т. е.
равнодействующая всех поперечных сил от внешней нагруз-
ки, расположенных по одну сторону от рассматриваемого
наклонного сечения;
S g s Rs w As w ; S g s Rs w As, i n c sin a - суммы поперечных
усилий, воспринимаемых соответственно хомутами и отог-
нутыми стержнями, пересекающими наклонное сечение;
a - угол наклона отогнутых стержней к продольной оси элемен-
та в наклонном сечении.
Если внешняя нагрузка действует в сторону элемента, как показано на черт.5, а, расчётную поперечную силу надлежит определять по формуле:
Q1 = Q - Q g + V cosb , (71)
где Q - поперечная сила в опорном сечении;
Q g - равнодействующая внешней нагрузки, действующей на эле-
мент в пределах длины проекции наклонного сечения на про-
дольную ось элемента;
V - сила противодавления, действующая в наклонном сечении,
определяемая в предположении линейного распределения
пьезометрического давления и a 2 b = 1,0 .
Если внешняя нагрузка действует в сторону от элемента, как показано на черт. 5, б, то Q g в формуле (71) не учитывается.
8.2.14 Если условие (59) при Qb = Qb 1 и Qb = Qb 2 не выполняется, расчет элементов, армированных хомутами, допускается производить по наиболее опасному наклонному сечению из условий:
g l c g n Q £ g c ( g b 7 Qb 1 + Qs w ) ; (72)
g l c g n Q £ g c ( g b 7 Qb 2 + Qs w ) , (73)
где Qs w - поперечное усилие, воспринимвемое хомутами в пределах
наиболее опасного наклонного сечения и определяемое по
формуле:
Q s w = q s w {[ 0,6 j s ( 1 + j n ) g j R b t b h0 2 ] / q s w }1 / 2, (74)
где q s w - усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах
наклонного сечения, определяемое по формуле:
q s w = g s Rs w As w / s , (75)
где s - шаг хомутов.
При расчете элементов принимается наименьшее число хомутов, полученных из условий (72) и (73) .
8.2.15 Расстояние между поперечными стержнями (хомутами), между концом предыдущего и началом последующего отгиба, а также между опорой и концом отгиба, ближайшего к опоре, должно быть не более величины s max , определяемой по формуле:
s max = g c g b 7 j 2 Rb t b h0 2 / ( g l c g n Q1 ) . (76)
8.2.16 Расчет элементов переменной высоты сечения на действие поперечной силы производится следующим образом:
если одна из граней элемента горизонтальна или вертикальна, а вторая наклонна, то ось элемента принимается соответственно горизонтальной или вертикальной. За рабочую высоту наклонного сечения следует принимать проекцию рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента:
- для элемента с наклонной сжатой гранью - у конца наклонного сечения в сжатой зоне (черт. 6, а);
- для элемента с наклонной растянутой гранью - у начала наклонного сечения в растянутой зоне (черт. 6, б);
если обе грани элемента наклонные, за ось элемента следует принимать геометрическое место точек, равноудаленных от граней элемента. За рабочую высоту сечения принимается проекция рабочей части наклонного сечения на нормаль к оси элемента.
8.2.17 Расчёт сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие изгибающего момента следует производить для сечений, проверяемых на прочность при действии поперечных сил, а также для сечений, проходящих через точки изменения площади поперечного сечения продольной растянутой арматуры (точки теоретического обрыва арматуры или изменения её диаметра), и в местах резкого изменения размеров поперечного сечения элемента по формуле:
g l c g n M £ g c ( g s Rs As z + S g s Rs w As, i n c z s, i n c + S g s Rs w As w z s w ), (77)
где M - момент всех внешних сил (с учётом противодавления), распо-
ложенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного
сечения относительно оси, которая проходит через точку
приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне и пер-
пендикулярна плоскости действия момента;
g s Rs As z ; S g s Rs w As, i n c zs, i n c ; S g s Rs w As w z s w - сум-
мы моментов относительно той же оси соответственно от
усилий в продольной арматуре, в отогнутых стержнях и хо-
мутах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения;
z ; z s , i n c ; z s w - плечи усилий в продольной арматуре, в отогнутых
стержнях и хомутах относительно той же оси (черт.7).
Черт. 6. Схема усилий в cечении, наклоннoм к продольной оси
железобетонного элемента, с наклонной гранью при расчете его
по прочности на действие поперечной силы
а - наклонная грань сжата; б - наклонная грань растянута
Черт. 7. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси
железобетонного элемента, при расчете его по прочности
на действие изгибающего момента
Если наклонное сечение расположено в зоне изменения знака изгибающего момента, проверку на изгиб следует производить относительно точек пересечения наклонного сечения с продольной арматурой, расположенной у обеих граней. При этом следует принимать Qb = 0.
Высота сжатой зоны в наклонном сечении, измеренная по нормали к продольной оси элемента, определяется в соответствии с требованиями п. п.8.2.5 – 8.2.7.
8.2.18 Элементы с постоянной или плавно изменяющейся высотой сечения допускается не рассчитывать по прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента в одном из следующих случаев:
если вся продольная арматура доводится до опоры или до конца элемента и имеет достаточную анкеровку;
в плитных пространственно работающих конструкциях;
если продольные растянутые стержни, обрываемые по длине элемента, заводятся за нормальное сечение, в котором они не требуются по расчёту, на длину lg и более, определяемую по формуле:
lg = [ (g l c g n Q - 0,75 g c g s Rs w As , i n c sin a ) / (1,5 q sw )] + 5 d, (78)
где Q - поперечная сила в нормальном сечении, проходящем
через точку теоретического обрыва стержня;
A s, i n c ; a - соответственно площадь сечения и угол наклона отогнутых
стержней, расположенных в пределах участка длиной lg ;
q s w - усилие в хомутах на единицу длины элемента на участке
длиной lg , определяемое по формуле:
q s w = g s Rs w As w / s , (79)
здесь d - диаметр обрываемого стержня, см;
если выполняется условие:
g l c g n Q £ 0,25 g c g b 7 Rb t, s e r b h0 ; (80)
в конструкциях на упругом основании, за исключением подпорных стен.
8.2.19 Расчет консоли, длина которой равна или меньше ее высоты в опорном сечении h (короткая консоль), следует производить по действующим нормативным документам.
8.2.20 Железобетонные элементы, наступление предельных состояний которых выражается через главные напряжения в бетоне, рекомендуется рассчитывать из следующих условий:
g l c g n Kx s m t £ g c g s mx Rs ü
g l c g n Ky s m t £ g c g s my Rs ý , (81)
g l c g n Kz s m t £ g c g s mz Rs þ
где Кx , Кy , Кz - коэффициенты, учитывающие схему армирования
элемента и влияние работы арматуры на сдвиг
(нагельный эффект);
mx , my , mz - коэффициенты армирования сечений, перпендику-
лярных соответственно осям x, y и z .
Значения коэффициентов Kx , Ky и Kz определяются экспериментально. Допускается значения коэффициентов Kx , Ky и Kz определять по графикам приложения 5 в зависимости от диаметра арматуры и углов наклона a x , a y и a z траектории напряжений s m t к осям x , y и z .
При a i £ 20 0 следует принимать K i = 1,0.
В случаях, когда главные растягивающие напряжения s m t воспринимаются арматурными стержнями, ориентированными по двум взаимно перпендикулярным направлениям (армирование ортогональными сетками), или только стержнями, ориентированными вдоль траектории напряжений s m t , в условиях (81) следует принимать:
- при армировании сетками:
mz = 0; K z = 0;
- при армировании стержнями, параллельными вектору s m t:
mz = my = 0; Kz = Ky = 0; Kx = 1,0.
8.2.21 При проектировании массивных железобетонных элементов прямоугольного сечения, предельные состояния которых выражаются через усилия, следует проверять прочность продольных сечений на уровне нейтральной оси и на уровне продольных строительных швов на действие вторичных (после образования трещин в растянутой зоне элемента) напряжений в бетоне из условий:
- на уровне нейтральной оси:
g l c g n s s w £ g c g s Rs w ; (82)
- на уровне продольного строительного шва:
g l c g n s s w, j £ g c g s Rs w , (83)
g l c g n t s w, j £ g c KR ( Rs w, Rb ), (84)
где s s w - растягивающие напряжения в хомутах на уровне ней-
тральной оси;
s s w, j , t s w, j - соответственно растягивающие и касательные напряже-
ния в хомутах на уровне продольного строительного
шва;
KR ( Rs w, Rb ) - критерий прочности на срез хомутов при их нагель-
ной работе.
Критерий KR ( Rs w, Rb ) определяется экспериментально.
Для сооружений III и IV классов допускается принимать
KR ( Rs w, Rb ) = 5,2 ( Rs w. · Rb )1 /
Растягивающие напряжения в хомутах на уровне нейтральной оси определяются по формуле:
s s w = s /t b s [ 1 - ( Rb t / s /t ) 2 ] / ( p m ds w2 ), (86)
где s /t - максимальное вторичное растягивающее напряжение в бе-
тоне на уровне нейтральной оси;
b - ширина сечения элемента;
m - число стержней хомутов в поперечном сечении элемента;
ds w , s - соответственно диаметр стержней и шаг хомутов.
Растягивающие напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:
s s w, j = s /t, j b s / ( p m ds w2 ) , (87)
где s / t, j - максимальное вторичное поперечное растягивающее
напряжение в бетоне на уровне продольного строи-
тельного шва.
Касательные напряжения в хомутах на уровне продольного строительного шва определяются по формуле:
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 |
