Элементы, работающие на косой изгиб

3.21. Расчет прямоугольных, тавровых, двутавровых и Г-образных сечений элементов, работающих на косой изгиб, допускается производить, принимая форму сжатой зоны по черт. 3.3, при этом должно удовлетворяться условие

М_хR_b[S_ov,x+A_web(h₀-x₁/3)] +R_scS_sc+_scS_spx, (3.26)

где М_х- составляющая изгибающего момента в плоскости осих(за осихиупринимаются две взаимно перпендикулярные оси, проходящие через точку приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре, параллельно сторонам сечения; для сечения с полкой осьхпринимается параллельно плоскость ребра);

Черт. 3.3. Форма сжатой зоны в поперечном сечении железобетонного элемента, работающего на косой изгиб

а - таврового сечения; б - прямоугольного сечения;

1 - плоскость действия изгибающего момента; 2 - точка приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре

A_web = A_b - A_ov, (3.27)

A_b- площадь сечения сжатой зоны бетона, равная:

; (3.28)

A_ov- площадь сечения наиболее сжатого свеса полки;

x₁- размер сжатой зоны по наиболее сжатой стороне сечения, определяемый по формуле

, (3.29)

здесь

; (3.30)

S_ov,x- статический момент площадиA_ovв плоскости осихотносительно осиy;

S_ov,y- то же, в плоскости осиуотносительно осиx;

b₀- расстояние от равнодействующей усилий в растянутой арматуре до наиболее сжатого боковой стороны сечения (или грани ребра);

 - угол наклона плоскости действия изгибающего момента к оси x, т.е.ctg=М_х/М_у;

S_sx,S_spx- статические моменты площади сечения соответственно напрягаемой и ненапрягаемой арматуры сжатой зоны относительно осиу.

При расчете прямоугольных сечений значения A_ov,S_ov,xиS_ov,yв формулах (3.26), (3.27) и (3.30) принимаются равными нулю.

Если A_b<A_ovили еслиx< 0,2, расчет производится как для прямоугольного сечения ширинойb=.

Если выполняется условие

, (3.31)

где b_ov- ширина наименее сжатого свеса полки, расчет производится без учета косого изгиба, т.е. по формулам пп. 3.12 и 3.17 на действие моментаМ=М_х; при этом следует проверить условие (3.34), принимаях₁как при косом изгибе.

Приведенную методику расчета следует применять, если относительная высота сжатой зоны, измеренная по нормали к границе сжатой зоны и определяемая по формуле (3.32), меньше или равна x_R(см. п. 3.8):

, (3.32)

где - ширина наиболее сжатого свеса;

 - угол наклона прямой, ограничивающий сжатую зону, к оси y;

значение tgопределяется по формуле

, (3.33)

где х₁- значение, вычисляемое по формуле (3.29) при_s3= 1,0.

При проверке условия (3.26) коэффициент _s3в формуле (3.28) определяется согласно п. 3.9, при значениипринимаемом равным:

при отсутствии в сжатой зоне полки =₁,

при наличии в сжатой зоне полки = (₁+_R) / 2.

Если выполняется условие

₁>_R(см. п. 3.8), (3.34)

следует произвести повторный расчет с заменой в формуле (3.28) значения _s3R_sнапряжением_s, равным:

а) при _el

, (3.35)

где _el- относительная высота сжатой зоны сечения, соответствующая напряжению арматуры растянутой зоны, равной 0,9R_s, и определяемая по формуле

(здесь_b2= 0,0035 - предельная относительная деформация сжатого бетона)

или по табл. 3.2;

б) при >_el

. (3.36)

При арматуре растянутой зоны класса А540, если ₁>_R, используется только формула (3.36).

Расчет на косой изгиб производиться на основе нелинейной деформационной модели согласно пп. 3.26-3.29, если соблюдаются условия:

для прямоугольных и тавровых сечений с полкой в сжатой зоне

x₁ > h;

для двутавровых и тавровых сечений с полкой в растянутой зоне

x₁ > h – h_f – b_ov,t tg,

где h_f,b_ov,t- высота и ширина наименее растянутого свеса полки (черт. 3.4).

При использовании формул настоящего пункта за растянутую арматуру площадью A_spиA_sрекомендуется принимать арматуру, располагаемую вблизи растянутой грани, параллельной осиу, а за сжатую арматуру площадьюи- арматуру, располагаемую вблизи растянутой грани, параллельной осиy, но по одну наиболее сжатую сторону от осиx(см. черт. 3.3).