1.3. Расчет элементов таврового профиля

Тавровые сечения с полкой в сжатой зоне, как правило, имеют одиночное армирование. Расчет тавровых сечений зависит от положения границы сжатой зоны (рис. 2)

Рис. 2. Положение границы сжатой зоны в тавровых сечениях:

а – в полке; б – в ребре

Положение границы сжатой зоны определяют из условий:

.

При выполнении этих условий граница сжатой зоны проходит в полке , в противном случае по ребру ).

Если граница сжатой зоны проходит в полке расчет производят как для прямоугольного сечения шириной по формулам:

при этом условие , как правило, выполняется.

Предельный изгибающий момент определяют из условия

где высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле

Если граница сжатой зоны проходит в ребре расчет производят из условий:

при этом должно выполнятся условие .

Предельный изгибающий момент определяется из условия

где высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле

и принимают не более граничного значения .

Подбор продольной растянутой арматуры производят в зависимости от положения границы сжатой зоны.

Если граница сжатой зоны проходит в полке площадь сечения растянутой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной по формулам:

Если граница сжатой зоны проходит в ребре площадь сечения растянутой арматуры определяют следующим образом.

Вначале вычисляют значения и

Если то сжатая арматура по расчету не требуется.

При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяют по формуле

Если требуется увеличить размеры сечения, повысить класс бетона, или установить сжатую арматуру.

2. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечной силы

Расчет по прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил производят на основе модели наклонных сечений. Схема усилий в наклонном сечении изгибаемого элемента при расчете его на действие поперечной силы приводится на рис.5.

Рис. 5. Схема усилий в наклонном сечении изгибаемого элемента

Поперечное армирование элемента предварительно назначают с учетом конструктивных требований [1] и далее проверяют и уточняют расчетом по наклонным сечениям на действие поперечной силы.

Диаметр поперечной арматуры принимают не менее 0,25 диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм, шаг поперечной арматуры принимают у опоры не более и 300 мм, кратным 50 мм округляя в меньшую сторону. При этом шаг поперечной арматуры не должен превышать максимально допустимый:

где – поперечная сила в сечении на опоре.

Интенсивность принятого поперечного армирования определяют по формуле

где – площадь всех поперечных стержней в одном сечении элемента.

Расчет изгибаемых элементов по сжатой полосе между наклонными сечениями производят из условия

где – поперечная сила в поперечном сечении, принимаемая на расстоянии не менее от опоры:

– .

Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия

+

где – поперечная сила в конце наклонного сечения;

и – усилия, воспринимаемые бетоном и поперечной арматурой в наклонном сечении;

Расчет производят при невыгоднейшей длине проекции наклонного сечения c. Для определения длины проекции наклонного сечения c предварительно вычисляют параметр :

если ≥ 0,25 b, то = 1,5 b ;

если ˂ 0,25 b, то = 6 .

При действии на элемент равномерно распределенной нагрузки q длину проекции наклонного сечения c принимают

,

при этом в обоих случаях значение c принимают не более .

Поперечную силу в конце наклонного сечения определяют по формуле – .

Усилие определяют по формуле но принимают не более и не менее

Усилие определяют по формуле где принимают равным но не менее и не более

Если прочность наклонного сечения не обеспечивается, то следует увеличить интенсивность поперечного армирования то есть увеличить диаметр поперечных стержней либо уменьшить их шаг .