2.4.3 Розрахунок похилих перерізів

2.4.3.1 Конструктивні вимоги до постановки поперечної арматури у балках

• З умови технології зварювання поздовжніх і поперечних стержнів (табл. А.7) при односторонньому розташуванні поздовжньої арматури в каркасі d_sw   0,25 d, а при двосторонньому – d_sw 0,4 d.

• Поперечні стержні в різних прольотах можуть бути різних діаметрів. Після вибору діаметру d_sw назначають клас цієї арматури за діаметром: АІІІ та АІ мають найменьші діаметри – 6 мм, а ВрІ –  3,  4,  5. Розрахунковий опір сталі R_sw вибирають згідно діаметру і класу поперечної арматури. Площу арматури А_sw приймають із сортаменту арматури згідно кількості каркасів в перерізі і діаметру d_sw.

• Крок поперечних стержнів на приопорній ділянці позначають S₁ а посередині прольоту – S₂. Приопорна ділянка має довжину не менше прольоту, а під зосередженим навантаженням – не меньш відстані від опори до зосередженої сили.

• Крок S₁ не повинен перевищувати 150мм і при висоті балки до 450 мм включно.

• Крок S₁ не повинен перевищувати 500мм і при висоті балки понад 450мм.

• Крок поперечних стержнів у середній частині прольоту (S₂) не повинен перевищувати 500 мм і при висоті балки більше 300мм.

• При h 300мм у середній частині прольоту поперечна арматура не встановлюється.

• У будь-якому випадку крок поперечних стержнів повинен бути кратним 50мм.

2.4.3.2 Розрахунок похилих перерізів на дію поперечної сили

Розрахунок проводиться у перерізах, що сприймають найбільші поперечні сили, тобто на опорах. Перерізи біля опор другорядної балки (близько до перетинання з головними балками) знаходяться у складному напруженому стані: момент згинає балку так, що відбувається розгнення верхніх волокон. А поперечна сила зсуває перерізи одне відносно другого. Якщо поперечна сила від навантаження менша за мінімальну попе-речну силу, яку може сприймати бетон перерізу, то тріщини в похилих перерізах не утворюються і поперечні стержні устанавлюють з конструктивних вимог:

(2.72)

де – коефіцієнт для важкого бетону 0,6;

– коефіцієнт, що враховує вплив полиць балки, коли вони стиснуті (на опорі в полиці виникає розтягнення), визначається за форму-лою (2.73), при цьому ;

– розрахунковий опір бетону розтягненню;

– коефіцієнт, що враховує тривалість дії навантаження, (див. форму-ли (2.37), (2.38)); якщо при виборі розрахункових опорів бетону і вже враховано коефіцієнт , то у цій формулі і надалі його не підставляють;

– ширина ребра і робоча висота перерізу на опорі балки.

(2.73)

Найчастіше умова (2.72) не виконується і розрахунки продовжують. Алгоритм розрахунку похилих перерізів на дію максимальної поперечної сили Q такий (2.74):

1. Припускають, що поперечна сила сприймається порівну бетоном і арматурою Q_b= Q_sw = Q / 2;

2. Визначають , де для важкого бетону, а , оскільки нема попереднього напруження, тому сума коефіцієнтів ;

3. Визначають проекцію похилої тріщини на поздовжню вісь С = M_b /Q_b;

4. Порівнюють значення проекції С з її можливим найменшим і найбільшим значенням: ;

5. Визначають поперечну силу, яку може сприймати бетон ;

6. Перевіряють умову , якщо виконується, то поперечну арматуру приймають за конструктивними вимогами, якщо ні – поперечну арматуру розраховують;

7. Визначають поперечну силу, яку сприймає поперечна арматура ;

8. Визначають погонне зусилля в поперечних стержнях ;

9. Визначають діаметр поперечної арматури , виходячи з технології зварювання з поздовжньою арматурою d;

10. Приймають клас поперечної арматури згідно діаметра, відповідно вибирають розрахунковий опір цієї арматури (табл. А.2), а також вибирають із сортамента арматури площу ;

11. Визначають необхідний розрахунковий крок поперечної арматури ;

12. Приймають остаточно крок поперечної арматури з урахування конструктивних вимог.

Якщо необхідний крок поперечної арматури за розрахунком менше 10 сантиметрів, то збільшують діаметр і повторюють розрахунок (пункти 10, 11, 12).