Расчет по прочности пространственных сечений (элементов, работающих на кручение с изгибом)

3.36.При расчете пространственных сечений усилия определяются исходя из следующих предпосылок:

сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;

сжатая зона пространственного сечения условно представляется плоскостью, расположенной под углом к продольной оси элемента, а сопротивление бетона сжатию - напряжениямиR_bsin² , равномерно распределенными по сжатой зоне;

растягивающие напряжения в продольной и поперечной арматуре, пересекающей растянутую зону рассматриваемого пространственного сечения, принимаются равными расчетным сопротивлениям соответственно R_sиR_sw;

напряжение в арматуре, расположенной в сжатой зоне, принимается для ненапрягаемой арматуры - равным R_sc, для напрягаемой - согласно указаниямп. 3.14.

Элементы прямоугольного сечения

3.37.При расчете элементов на кручение с изгибом должно соблюдаться условие

(91)

где b,h- соответственно меньший и больший размеры граней элемента.

При этом значение R_bдля бетона классов выше В30 принимается как для бетона класса В30.

3.38. Расчет по прочности пространственных сечений (черт. 13) должен производиться из условия

_{0836S10-02422}

(92)

0836S10-02422

Черт. 13. Схема усилий в пространственном сечении железобетонного элемента, работающего на изгиб с кручением, при расчете его по прочности

Высота сжатой зоны хопределяется из условия

_{0836S10-02422}

(93)

Расчет должен производиться для трех расчетных схем расположения сжатой зоны пространственного сечения:

1-я схема - у сжатой от изгиба грани элемента (черт. 14,а);

2-я схема - у грани элемента, параллельной плоскости действия изгибающего момента (черт. 14,б);

3-я схема - у растянутой от изгиба грани элемента (черт. 14,в).

0836S10-02422

Черт. 14. Схемы расположения сжатой зоны пространственного сечения

а- у сжатой от изгиба грани элемента;б- у грани элемента, параллельной плоскости действия изгибающего момента;в- у растянутой от изгиба грани элемента

В формулах (92) и(93):

A_s,A_s- площади поперечного сечения продольной арматуры, расположенной при данной расчетной схеме соответственно в растянутой и сжатой зонах;

b,h-       размеры граней элемента, соответственно параллельных и перпендикулярных линии, ограничивающей сжатую зону;

(94)

(95)

здесь с- длина проекции линии, ограничивающей сжатую зону, на продольную ось элемента; расчет производится для наиболее опасного значенияс, определяемого последовательным приближением и принимаемого не более 2h+b.

В формуле (92) значенияиj_q, характеризующие соотношение между действующими усилиямиТ,Ми Q, принимаются:

при отсутствии изгибающего                    = 0j_q= 1;

момента

при расчете по 1-й схеме                           _q= 1;

«         «       «   2-й    «                                = 0

«         «       «   3-й    «                                _q= 1.

Крутящий момент Т, изгибающий моментМи поперечная силаQпринимаются в сечении, нормальном к продольной оси элемента и проходящем через центр тяжести сжатой зоны пространственного сечения.

Значения коэффициента _w, характеризующего соотношение между поперечной и продольной арматурой, определяются по формуле

(96)

где А_sw- площадь сечения одного стержни хомута, расположенного у грани, являющейся для рассматриваемой расчетной схемы растянутой;

s-     расстояние между указанными выше хомутами.

При этом значения _wпринимаются:

не менее

_{0836S10-02422}

(97)

и не более

_{0836S10-02422}

(98)

где М-     изгибающий момент, принимаемый для 2-й схемы равным нулю, для 3-й схемы - со знаком «минус»;

M_u- предельный изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением элемента.

Если значение _wподсчитанное поформуле (96), меньше_w,min, то значение усилияR_sA_s, вводимое вформулы (92) и(93), унижается на отношение_w/j_w,min.

В случае, когда удовлетворяется условие

(99)

вместо расчета по 2-й схеме производится расчет из условия

(100)

В формулах (99) и(100):

b-           ширина грани сечения, перпендикулярной плоскости изгиба;

Q_sw,Q_b- определяются согласно указаниямп. 3.31*.