6.2. Розрахунок хомутів

Розглянемо елемент прямокутного поперечного перерізу, що заармований поздовжньою ненапружуваною арматурою та поперечною арматурою у вигляді хомутів (рис. 6.2).

Рис. 6.2. До розрахунку хомутів в нахилених перерізах елементів, що працюють на згинання

Розрахунковим з усіх перерізів, що починаються в т.В, буде той, який має найменшу несучу здатність.

На основі рис. 6.2 і формул (6.2) та (6.3) можна записати:

(6.13)

З (6.5) при _f=0 і _n=0 маємо:

, (6.14)

де . (6.15)

Підставимо (6.14) і (6.15) в (6.1) і врахуємо (6.3):

. (6.16)

Найменша несуча здатність перерізу

,

звідки . (6.17)

Підставивши (6.17) в (6.16), отримаємо умову міцності на дію поперечної сили з урахуванням найменшого значення несучої здатності похилого перерізу

. (6.18)

Враховуючи (6.16), поперечна сила Q_b, що сприймається хомутами і бетоном одночасно, буде дорівнювати

. (6.19)

В реальних умовах експлуатації конструкції рівномірно розподілене навантаження Р на ділянці довжиною С може бути відсутнім (наприклад, між ребрами ребристих плит перекриття). Тоді, в запас міцності, можна переписати формулу (6.19) так:

. (6.20)

При цьому довжина проекції похилого перерізу буде визначатися за формулою

. (6.21)

На основі розрахункової схеми (рис. 6.2) можна записати

, (6.22)

де n – кількість хомутів в поперечному перерізі елемента.

Якщо необхідно визначити крок хомутів, то з (6.20) визначають

. (6.23)

З іншого боку, з формули (6.22)

. (6.24)

Прирівнявши два останні рівняння, отримаємо

. (6.24)

При розстановці поперечних стержнів по довжині елемента мають бути дотримані конструктивні вимоги, викладені в п. 5.1.

Контрольні запитання

1. Викресліть схему та запишіть умови міцності для розрахунку елементів, що працюють на згинання, на міцність за похилими перерізами.

2. Як розраховують крок та діаметр хомутів в елементах, що працюють на згинання?

Розділ 7

Елементи, що працюють на згинання.

Розрахунки на тріщиностійкість

7.1. Розрахунок на утворення тріщин у перерізах,

нормальних до поздовжньої осі елемента

В основу розрахунків на утворення тріщин покладено стадію І напружено-деформованого стану (див. п.4.2 та рис. 7.1).

Тріщини у перерізі, нормальному до поздовжньої осі елемента, не утворюються, якщо виконується умова

, (7.1)

де М – згинальний момент в перерізі від дії зовнішнього навантаження; M_crc – згинальний момент в перерізі, що сприймається перерізом перед утворенням тріщин. Його визначають за формулою:

, (7.2)

де (7.3)

Рис. 7.1. До розрахунку елементів, що працюють на згинання, на утворення тріщин

Коефіцієнт  залежить від форми перерізу (прямокутний, тавровий тощо) і визначається з таблиць. Інші позначення в формулі (7.2) і (7.3) див. п.4.4 і п.4.9...4.10.

Визначаючи величину r для попередньо напружених елементів, враховують коефіцієнт _n:

(7.4)

де (7.5)