Розрахунок центрально-розтягнутих елементів

3.74 При розрахунку перерізів центрально-розтягнутих залізобетонних елементів усе розрахункове зусилля повинне цілком сприйматися арматурою, при цьому потрібне дотримання умови

, (3.49)

де  – поздовжнє розтягувальне зусилля, прикладене центрально.

Розрахунок позацентрово розтягнутих елементів

3.75 Розрахунок перерізів позацентрово розтягнутих залізобетонних елементів необхідно виконувати в залежності від положення поздовжньої сили , виходячи з таких умов:

а) якщо поздовжню силу прикладено між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,а), причому весь переріз розтягнутий, то в цьому випадку вся розрахункова сила повинна бути цілком сприйнята арматурою, і розрахунок необхідно виконувати, використовуючи умови:

, (3.50)

, (3.51)

б) якщо поздовжню силу прикладено за межами відстаней між рівнодійними зусиль у відповідній арматурі (рис. 3.5,б) з розташуванням нейтральної осі в межах ребра, то міцність перерізу необхідно встановлювати з умови:

, (3.52)

Висоту стиснутої зони бетону слід визначати за формулою

, (3.53)

Рис. 3.5. Схема зусиль і епюра напружень у перерізі, нормальному до поздовжньої осі позацентрово розтягнутого залізобетонного елемента при розрахунку його міцності а – поздовжня сила N прикладена між рівнодійними зусиль в арматурі; б – тe ж, за межами відстані між рівнодійними зусиль в арматурі.

Якщо отримане з розрахунку згідно з формулою (3.53) значення , то в умову (3.52) підставляється , де визначається відповідно до вказівок 3.61.

Врахування роботи стиснутої арматури необхідно виконувати згідно з 3.60. Однак, якщо без врахування цієї арматури величина , а з урахуванням її , то розрахунок міцності необхідно виконувати з умови

, (3.54)

Розрахунок міцності перерізів, нахилених до поздовжньої осі елемента

3.76 Розрахунок міцності похилих перерізів слід виконувати з урахуванням змінності перерізу:

на дію поперечної сили між похилими тріщинами (див. 3.77) і по похилій тріщині (див. 3.78);

на дію згинального моменту по похилій тріщині для елементів з поперечною арматурою (див. 3.83).

Розрахунок перерізів, нахилених до поздовжньої осі елемента, на дію поперечної сили

3.77 Для залізобетонних елементів з поперечною арматурою має бути дотримана умова, що забезпечує міцність по стиснутому бетону між нахиленими тріщинами:

, (3.55)

У формулі (3.55):

 – поперечна сила на відстані не ближче від осі опори;

, при розміщенні хомутів нормально до поздовжньої осі

де  – при хомутах, нормальних до поздовжньої осі елемента;

 – те ж, нахилених під кутом 45°;

 – відношення модулів пружності арматури і бетону, визначене згідно з 3.48;

;

 – площа перерізу віток хомутів, розташованих в одній площині;

 – відстань між хомутами по нормалі до них;

 – товщина стінки (ребра);

 – робоча висота перерізу.

Коефіцієнт визначається за формулою

,

в якій розрахунковий опір приймається в МПа.

3.78 Розрахунок нахилених перерізів елементів з поперечною арматурою на дію поперечної сили (рис. 3.6) необхідно виконувати з умов:

для елементів з ненапружуваною арматурою

, (3.56)

для елементів з напружуваною арматурою при наявності ненапружуваних хомутів:

, (3.57)

Рис. 3.6 Схема зусиль у перерізі, нахиленому до поздовжньої осі залізобетонного елемента, при розрахунку його міцності на дію поперечної сили а – з ненапружуваної арматурою; б – з напружуваною арматурою.

У формулах (3.56) і (3.57)

 – максимальна величина поперечної сили від зовнішнього навантаження, розташованого по один бік від розглядуваного похилого перерізу;

,  – суми проекцій зусиль усієї перетнутої ненапружуваної (похилої і нормальної до поздовжньої осі елемента) арматури при довжині проекції перерізу с (що не перевищує );

,  – тe ж, в напружуваній арматурі, що має зчеплення з бетоном (якщо напружувана арматура, не має зчеплення з бетоном, то значення розрахункового опору необхідно прийняти рівним сталому попередньому напруженню в напружуваній арматурі,);

 – розрахункові опори ненапружуваної і напружуваної арматури з урахуванням коефіцієнтів або m_p4, визначуваних згідно з 3.40;

 – кут нахилу стержнів (пучків) до поздовжньої осі елемента в місці перерізання похилого перерізу;

 – поперечне зусилля, яке передається на бетон стиснутої зони над кінцем похилого перерізу й обумовлене формулою:

, (3.58)

де  – товщина стінки (ребра) або ширина суцільної плити і розрахункова висота перерізу, що перерізає центр стиснутої зони похилого перерізу;

 – довжина проекції найневигіднішого похилого перерізу на поздовжню вісь елемента, обумовлена порівняльними розрахунками відповідно до вимог 3.79.

 – коефіцієнт умов роботи:

, (3.59)

але не менше 1,3 та не більше 2,5,

де  – розрахунковий опір на сколювання при згині (табл.3.6)

 – найбільше сколювальне напруження від нормативного навантаження;

при перевірку міцності нахилених перерізів допускається не виконувати, а при переріз має бути перепроектовано.

 – зусилля, яке сприймає горизонтальна арматура, кгс:

(3.60)

де  – площа горизонтальної арматури – напружуваної і не напружуваної, см², яка перетинається нахиленим перерізом під кутом , град.

Значення коефіцієнта :

(3.61)

В перерізах між хомутами при

3.79 Найневигідніший похилий переріз і відповідну йому проекцію на поздовжню вісь елемента необхідно визначати за допомогою порівняльних розрахунків з умови мінімуму поперечної сили, що сприймається бетоном і арматурою. При цьому на ділянках довжиною від опорного перерізу необхідно виконувати перевірку нахилених перерізів з кутом нахилу до опорного (вертикального) перерізу 45° для конструкцій з ненапружуваною арматурою і 60° – із напружуваною. При сконцентрованій дії навантаження поблизу опори найбільш небезпечний похилий переріз має направлення від навантаження до опори.

3.80. За наявності напружуваних хомутів кут до поздовжньої осі елемента при додаткової перевірці по нахилених перерізах необхідно визначати за формулою

(3.62)

де  – величина головного розтягувального напруження;

 – величина дотичного напруження.

3.81 Для залізобетонних елементів без поперечної арматури має дотримуватися умова + , що обмежує розвиток нахилених тріщин.

3.82. При розрахунку розтягнутих і позацентрово розтягнутих елементів при відсутності в них стиснутої зони вся поперечна сила має сприйматися поперечною арматурою.

При розрахунку позацентрово розтягнутих елементів при наявності стиснутої зони значення , обчислене згідно з формулою (3.58), необхідно помножити на коефіцієнт , що дорівнює:

, (3.63)

але не менше від 0,2 (  – поздовжня розтягувальна сила).