Расчет сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы
7.77 Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами
| Q ≤ 0,3φw1 φb1 Rb bh0. | (7.58) |
В формуле (7.58):
Q - поперечная сила на расстоянии не ближе h0 от оси опоры;
φw1 = 1 +η n1μw, при расположении хомутов нормально к продольной оси φw1 ≤ 1,3,
где
η = 5 - при хомутах, нормальных к продольной оси элемента;
η = 10 - то же, наклонных под углом 45°;
n1 - отношение модулей упругости арматуры и бетона, определяемое согласно 7.48;
| (7.59) |
Asw - площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости;
Sw - расстояние между хомутами по нормали к ним;
b - толщина стенки (ребра);
h0 - рабочая высота сечения.
Коэффициент φb1 определяется по формуле
| φb1 = 1 - 0,01Rb, | (7.60) |
где расчетное сопротивление Rb принимается в МПа.
7.78 Расчет наклонных сечений элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы (рисунок 7.6) следует производить из условий:
для элементов с ненапрягаемой арматурой
| (7.61) |
для элементов с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов
 .
| (7.62) |
а - с ненапрягаемой арматурой; б - с напрягаемой арматурой
Рисунок 7.6 - Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы
В формулах (7.61) и (7.62):
Q - максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;
ΣRswAsisinα, ΣRswAsw - суммы проекций усилий всей пересекаемой ненапрягаемой (наклонной и нормальной к продольной оси элемента) арматуры при длине проекции сечения с, не превышающей 2h0;
ΣRpwApisinα, ΣRpwApw - то же, в напрягаемой арматуре, имеющей сцепление с бетоном (если напрягаемая арматура не имеет сцепления с бетоном, то значение расчетного сопротивления Rpw следует принять равным установившемуся предварительному напряжению σpw1 в напрягаемой арматуре);
Rsw, Rpw - расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентов mа4 или mp4, определяемых по 7.40;
α - угол наклона стержней (пучков) к продольной оси элемента в месте пересечения наклонного сечения;
Qb - поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле
| (7.63) |
где b, h0 - толщина стенки (ребра) или ширина сплошной плиты и расчетная высота сечения, пересекающего центр сжатой зоны наклонного сечения;
с - длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения на продольную ось элемента, определяемая сравнительными расчетами согласно требованиям 7.79;
m - коэффициент условий работы, равный
| (7.64) |
но не менее 1,3 и не более 2,5,
где Rb,sh - расчетное сопротивление бетона скалыванию при изгибе;
τq - наибольшее скалывающее напряжение от нормативной нагрузки;
при τq ≤ 0,25 Rb,sh - проверку на прочность по наклонным сечениям допускается не производить, а при τq > Rb,sh - сечение должно быть изменено;
- усилие, воспринимаемое горизонтальной арматурой, кгс
| Qrw = 1000 Arw K, | (7.65) |
где Arw - площадь горизонтальной напрягаемой и ненапрягаемой арматуры, см, пересекаемой наклонным сечением под углом β, град.
Значение коэффициента К определяется условием
| (7.66) |
В сечениях, расположенных между хомутами, при β = 90°
| Qrw = 1000 Arw. | (7.67) |
7.79 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 2h0 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.
7.80 При наличии напрягаемых хомутов угол к продольной оси элемента при дополнительной проверке по наклонным сечениям следует определять по формуле
| (7.68) |
где σmt - значение главного растягивающего напряжения;
τb - значение касательного напряжения.
7.81 Для железобетонных элементов без поперечной арматуры должно соблюдаться условие, ограничивающее развитие наклонных трещин
| Q ≤ Qb + Qrw. | (7.69) |
7.82 При расчете растянутых и внецентренно растянутых элементов при отсутствии в них сжатой зоны вся поперечная сила Q должна восприниматься поперечной арматурой.
При расчете внецентренно растянутых элементов при наличии сжатой зоны значение Qb, вычисленное по формуле (7.63), следует умножить на коэффициент kt, равный
| (7.70) |
но не менее 0,2 (N - продольная растягивающая сила).