Расчет наклонных сечений на прочность. Эпюра материалов. Расстановка отгибов. Расстановка хомутов.

1) Эпюра материалов. Расстановка отгибов. Поперечные силы в наклонных сечениях воспринимаются хомутами и отогнутыми стержнями, а также бетоном сжатой зоны. Отгибы рабочей арматуры образуются отводом в сжатую зону тех стержней, которые становятся ненужными по мере уменьшения изгибающего момента. Места начала отгибов определяют сравнением огибающей эпюры моментов с эпюрой материалов для арматуры (рис. 9.). Эпюра материалов представляет собой ступенчатый график, ординаты которого равны предельным изгибающим моментам, которые могут быть восприняты сечениями с уменьшенным числом стержней.

,

. Далее см. рис. 9.

 

Рисунок 8. Схема для расстановки наклонных стержней.

 

2) Расстановка хомутов. Хомуты (поперечная арматура ребра) предназначены для повышения несущей способности наклонных сечений. Хомуты, кроме того, объединяют в жесткий каркас верхнюю и нижнюю арматуру.

3) Расчет наклонных сечений на прочность. При расчете сечения по наклонной трещине на действие поперечной силы полагают, что во всех хомутах и отогнутых стержнях, попадающих в наклонное сечение, наступило предельное состояние. Условие прочности имеет вид

где максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого сечения; и суммы проекций предельных усилий всей пересекаемой арматуры на длине проекции сечения ; поперечное усилие, передаваемое на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения, определяемой по формуле

,

где расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.

 

Рисунок 9. Расчетная схема наклонного сечения.

 

 

Проекция наклонного сечения определяется по формуле

,

количество хомутов, попавших в сечение, вычисляется по формуле

,

где шаг, с которым расставляются хомуты.

Выполним вычисления:

,

Площадь сечения ветвей хомутов равна .

.

 

 

Прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами определяется из условия

где поперечная сила на расстоянии не ближе от опорного сечения; , при вертикальных хомутах, отношение модулей упругости арматуры и бетона , , площадь сечения ветвей хомутов, расположенных в одной плоскости , , . Выполним проверку на прочность: проверка выполняется

 

Расчеты по второй группе предельных состояний, определение прогиба от временной нагрузки.

Этот расчет сводится к определению прогиба от временной нагрузки и сравнению его с допустимым значением:

, ,

 

где ,

 

,

где площадь умноженная на расстояние до оси, площадь сечения.

,

Выполним все вычисления:

, ,

проверка выполняется