1-й этап. Установим необходимость проведения расчёта.
· Поперечное усилие в сечении с наклонной трещиной воспринимает бетон (Qb) и поперечная арматура (Qsw). Расчетная схема усилий приведена на рис. 4.2.
|
· Минимально возможное значение поперечного усилия, воспринимаемого бетоном (по ф-ле п. 3.31* СНиП [2]):
Qb,min = j b 3 Rbt g b 2 bh 0 = 0,6×0,105×0,9×25×81,75 = 115,88 кН < Q = 414,41 кН.
здесь j b 3 - коэффициент, учитывающий вид бетона; для тяжелого бетона j b 3 = 0,6.
В качестве рабочей высоты сечения принимается фактическое значение h 0 в крайнем пролёте из табл. 4.1.
4 Если Q < Qb,min, то поперечная арматура по расчёту не требуется.
· Фактически бетон может воспринимать большее усилие, чем Qb,min, поэтому уточним значение Qb. В общем случае расчета принимается, что поперечное усилие распределяется поровну между бетоном и поперечной арматурой:
Qb = Qsw = Q / 2 = 414,41 / 2 = 207,21 кН.
· Параметр, характеризующий сопротивление бетона образованию наклонных трещин:
Mb = j b 2 Rbt g b 2 bh 02 = 2,00×0,105×0,9×25×81,752 = 31 577 кН × см;
здесь j b 2 - коэффициент, учитывающий вид бетона; для тяжелого бетона j b 2 = 2,00.
· Длина проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента из ф-лы (76) СНиП [2]:
· Величина с 0 принимается в пределах h ≤ с 0 ≤ 2 h 0 = 2·81,75= 163,5 см.
Указанное условие выполняется, и мы оставляем с 0 без изменения.
Когда условие не выполняется, то с 0 принимается равным верхнему или нижнему пределу (например, если получается с 0 > 2 h 0, то следует принимать с 0 = 2 h 0).
· Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном:
· Получили Qb < Q, значит бетон не может воспринять всё усилие и поперечная арматура требуется по расчёту.
2-й этап. Найдём шаг поперечной арматуры, необходимой по расчёту.
· Необходимая интенсивность поперечного армирования из ф-лы (82) СНиП [2]:
.
· В соответствии с ф-лой (33) СНиП [2] величина qsw принимается не менее:
,
qsw = 2,385 кН/см > 0,709 кН/см, условие выполняется.
· Требуемый диаметр поперечных стержней из формулы (81) СНиП [2]:
.
В поперечном сечении ригеля устанавливается два каркаса с поперечной арматурой, поэтому принимаем по сортаменту 2Æ10 А 400 (А-III), (Аsw = 1,57 см 2).
Условие d ≥ D /3 выполняется: d = 14 мм > 36/3 = 12 мм.
· Максимально допустимый шаг, свыше которого трещины появляются между поперечными стержнями и усилия полностью передаются на бетон:
; условие S ≤ S max выполняется.
3-й этап (проверочный). Найдём несущую способность наклонного сечения с принятым армированием.
· Интенсивность поперечного армирования (усилие в поперечных стержнях, отнесённое к единице длины элемента):
.
· Длина проекции опасной наклонной трещины по ф-ле (80) СНиП [2]:
.
· Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном: 
.
· Поперечное усилие, воспринимаемое арматурой:
Qsw = qsw с 0 = 1,821×131,66 = 239,75 кН.
· Как уже отмечалось, Qb = Qb + Qsw = 239,84 + 239,75 = 479,59 кН > Q = 414,41 кН.
Таким образом, прочность элемента на действие поперечной силы по наклонной трещине обеспечена. Проверка: поперечные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой, примерно равны, что подтверждает правильность принятой ранее предпосылки.
