Расчет центрально-растянутых элементов

3.74. При расчете сечений центрально-растянутых железобетонных элементов все расчетное усилие должно полностью восприниматься арматурой, при этом требуется соблюдение условия

, (88)

где - продольное растягивающее усилие, приложенное центрально.

Расчет внецентренно растянутых элементов

3.75. Расчет сечений внецентренно растянутых железобетонных элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы исходя из следующих условий:

а) если продольная сила приложена между равнодействующими усилий в соответствующей арматуре (черт.6,), причем все сечение растянуто, то в этом случае вся расчетная сила должна быть полностью воспринята арматурой и расчет следует производить, используя условия:

; (89)

; (90)

б) если продольная сила приложена за пределами расстояний между равнодействующими усилий в соответствующей арматуре (черт.6,б) с расположением нейтральной оси в пределах ребра, то прочность сечения следует устанавливать из условия

(91)

Высоту сжатой зоны бетона следует определять по формуле

(92)

Черт.6. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении,

нормальном к продольной оси внецентренно растянутого

железобетонного элемента, при расчете его по прочности

- продольная силаприложена между равнодействующими

усилий в арматуре; - то же, за пределами расстояния между

равнодействующими усилий в арматуре

Если полученное из расчета по формуле (92) значение , то в условие (91) подставляется, гдеопределяется согласно указаниям п.3.61*.

Учет работы сжатой арматуры следует производить согласно п.3.60. Однако, если без учета этой арматуры величина , а с учетом ее, то расчет по прочности следует производить из условия

(93)

Расчет по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента

3.76*. Расчет по прочности наклонных сечений должен производиться с учетном переменности сечения:

на действие поперечной силы между наклонными трещинами (см. п.3.77*) и по наклонной трещине (см. п.3.78*);

на действие изгибающего момента по наклонной трещине для элементов с поперечной арматурой (см. п.3.83*).

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):

поперечная сила на расстоянии не ближеот оси опоры;

, при расположении хомутов нормально к продольной оси

где при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;

то же, наклонных под углом 45°;

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

площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости;

расстояние между хомутами по нормали к ним;

толщина стенки (ребра);

рабочая высота сечения.

Коэффициент определяется по формуле

,

в которой расчетное сопротивление 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

- с ненапрягаемой арматурой;- с напрягаемой арматурой

В формулах (95)* и (96)*:

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

- суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения, не превышающей;

- то же, в напрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном (если напрягаемая арматура не имеет сцепления с бетоном, то значение расчетного сопротивленияследует принять равным установившемуся предварительному напряжениюв напрягаемой арматуре);

расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентовили, определяемых по п.3.40;

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

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

, (97)*

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

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

коэффициент условий работы, равный

(98)*

но не менее 1,3 и не более 2,5,

где расчетное сопротивление на скалывание при изгибе (табл.23*);

наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки;

при проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а присечение должно быть перепроектировано;

усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс:

(99)*

где площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, кв.см, пересекаемой наклонным сечением под углом, °

Значение коэффициента определяется условием

(100)*

В сечениях, расположенных между хомутами, при = 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 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 значение главного растягивающего напряжения;

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 должна восприниматься поперечной арматурой.

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

, (102)

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