Вопросы для самоконтроля

1. Какие факторы вызывают образование наклонных трещин в железобетонных конструкциях?

2. Какова схема внутренних усилий в наклонном сечении балки?

3. Какие возможны четыре формы разрушения наклонного сечения железобетонной балки?

4. Какие упрощенные модели допускаются применять в расчетах прочности наклонных сечений?

5. Какими параметрами железобетонного элемента обеспечивается расчетная прочность наклонного сечения без поперечного армирования?

6. Как записать условие прочности на действие поперечной силы по наиболее опасному наклонному сечению с поперечной арматурой?

7. Как проверить прочность элементов с поперечной арматурой по наклонной полосе между диагональными трещинами?

Лекция 13. Прочность сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента. Метод ферменной аналогии (стержневая модель)

13.1. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси при действии изгибающего момента

Расчет железобетонных элементов при действии изгибающего момента для обеспечения прочности по наклонной трещине (рис. 13.1) должен производиться по опасному наклонному сечению из условия:

M_Sd £ M_Rd, (13.11)

где М_Sd – момент от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, перпендикулярной плоскости действия момента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий N_c в сжатой зоне сечения;

M_Rd – изгибающий момент, воспринимаемый сечением, относительно той же оси.

Рис. 13.1. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси

железобетонного элемента, при расчете его по проч­ности на действие изгибающего момента.

(13.2)

здесь: М_s – момент относительно той же оси от продольного усилия в продольной арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения;

Момент M_s определяется по формуле:

; (13.3)

где: A_s – площадь сечения продольной арматуры, пересекающей наклонное сечение;

z – расстояние между равнодействующей усилий в продольной арматуре и равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения.

При отсутствии полной анкеровки продольной арматуры расчетные сопротивления арматуры растяжению f_yd принимаются сниженными, что учитывается коэффициентом h_s5 = l_x/l_bd;

M_sw – момент относительно той же оси от усилий в поперечных стержнях (хомутах), пересекающих растянутую зону наклонного сечения; M_sw в случае армирования поперечными стержнями (хомутами), нормальными к продольной оси элемента, с равномерным шагом в пределах растянутой зоны рассматриваемого наклонного сечения, определяется по формуле

, (13.4)

M_s,inc – момент относительно той же оси от усилий в отгибах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения.

Высота сжатой зоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций на продольную ось элемента усилий в бетоне сжатой зоны и в арматуре, пересекающей растянутую зону наклонного сечения.

В соответствии с требованиями СНБ 5.03.01 расчет наклонных сечений на действие момента следует производить в местах обрыва или отгиба продольной арматуры, а также в приопорной зоне балок и у свободного края консолей. Кроме того, расчет наклонных сечений на действие момента необходимо производить в местах резкого изменения конфигурации сечения элемента (подрезки).