Тавровые и двутавровые сечения

Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне (тавровых, двутавровых и т.п.), производят в зависимости от положения границы сжатой зоны:

а) если граница проходит в полке, т.е. соблюдается условие

(10.10)

расчет производят как для прямоугольного сечения шириной равной ширине полки b = b'_f;

Рис. 10.2. Положение границы сжатой зоны в тавровом сечении изгибаемого железобетонного элемента (а-в палке; б - в ребре)

б) если граница проходит в ребре (т.е. условие 10.10 не соблюдается), расчет производят из условия:

(10.11)

где А_0v - площадь сечения свесов полки, равная А_0v = (b'_f -b)h'_f, при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле 10.12 и принимают не более ξ_Rh_o.

(10.12)

Если х> ξ_Rh_o условие (10.11) можно записать в виде

(10.13)

Требуемую площадь сечения сжатой арматуры определяют по формуле

(10.14)

При этом должно выполняться условие h'_f ≤ ξ_Rh_o.

Если h'_f > ξ_Rh_o, то площадь сечения сжатой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной равной ширине полки b = b'_f .

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры определяют следующим образом:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. соблюдается условие 10.15, то площадь сечения растянутой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной равной ширине полки b = b'_f;

(10.15)

площадь сечения растянутой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной равной ширине полки b = b'_f;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре, т.е. условие 10.15 не соблюдается, площадь сечения растянутой арматуры определяют по формуле

(10.16)

где (10.17)

Значение b'_f вводимое в расчет, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

а) при наличии поперечных ребер или при h'_f ≥ 0,1h - 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;

б) при отсутствии поперечных ребер (или при расстояниях между ними, больших, чем расстояния между продольными ребрами) и при h'_f < 0,1h - 6h'_f;

в) при консольных свесах полки

при h'_f ≥ 0,1h - 6h'_f ,

при 0,05h ≤ h'_f < 0,1h - 3h'_f;

при h'_f < 0,05h - свесы не учитывают.

10.2. Расчет железобетонных элементов при действии поперечных сил

Расчет элементов при действии поперечных сил должен обеспечить прочность:

- по полосе между наклонными сечениями;

- на действие поперечной силы по наклонному сечению;

- на действие момента по наклонному сечению;

Расчет изгибаемых элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия

Q < 0,3R_bbh_o, (10.18)

где Q - поперечная сила в нормальном сечении, принимаемая на расстоянии от опоры не менее h_o.

Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия

Q < Q_b + Q_sw, (10.19)

где Q - поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции с от внешних сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения; при вертикальной нагрузке, приложенной к верхней грани элемента, значение Q принимается в нормальном сечении, проходящем на расстоянии с от опоры; при этом следует учитывать возможность отсутствия временной нагрузки на приопорном участке длиной с;

Q_b - поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;

Q_sw - поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении.

Поперечную силу Q_b определяют по формуле

(10.20)

где

(10.21)

Значение Q_b принимают не более 2,5R_btbh_o и не менее 0,5R_btbh_o.

Усилие Q_sw определяют по формуле

Q_sw = 0,75 q_sw c_o, (10.22)

где q_sw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, равное

(10.23)

c_о - длина проекции наклонной трещины, принимаемая равной с, но не более 2h_o.

При действии на элемент сосредоточенных сил значения с принимают равными расстояниям от опоры до точек приложения этих сил, а также равными но не меньше h₀, если это значение меньше расстояния от опоры до 1-го груза.

При расчете элемента на действие равномерно распределенной нагрузки q невыгоднейшее значение с принимают равным , а если при этом или , следует принимать , где значение q₁ определяют следующим образом:

а) если действует сплошная равномерно распределенная нагрузка q, q₁ = q;

б) если нагрузка q включает в себя временную нагрузку, которая приводится к эквивалентной по моменту равномерно распределенной нагрузке q_v (т.е. когда эпюра моментов М от принятой в расчете нагрузки q_v всегда огибает эпюру М от любой фактической временной нагрузки), q₁ = q - 0,5 q_v.

Требуемая интенсивность хомутов, выражаемая через q_sw, определяется следующим образом:

а) при действии на элемент сосредоточенных сил, располагаемых на расстояниях с_i от опоры, для каждого i-го наклонного сечения с длиной проекции с_i не превышающей расстояния до сечения с максимальным изгибающим моментом, значение q_sw(i) определяется следующим образом в зависимости от коэффициента а_i = с_i /h_o, принимаемого не более 3:

если (10.24)

если (10.25)

где а_0i - меньшее из значений а_i и 2;

Q_i - поперечная сила в i-ом нормальном сечении, расположенном на расстоянии с_i от опоры;

Окончательно принимается наибольшее значение q_sw,

б) при действии на элемент только равномерно распределенной нагрузки q требуемая интенсивность хомутов q_sw определяется в зависимости от следующим образом:

если Q_bi ≥ 2M_b/h_o - Q_max, то (10.26)

если Q_bi < 2M_b/h_o - Q_max, то (10.27)

при этом, если Q_bl < R_btbh_o, то (10.28)

В случае, если полученное значение q_sw не удовлетворяет условию q_sw > 0,25R_btb, его следует вычислять по формуле

(10.29)

и принимать не менее .

При уменьшении интенсивности хомутов от опоры к пролету с q_sw1 до q_sw2 (например, увеличением шага хомутов) при действии на элемент равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью хомутов q_sw1 принимается не менее значения l₁, определяемого в зависимости от Δq_sw = 0,75(q_sw1 - q_sw2) следующим образом:

- если Δq_sw < q₁, то (10.30)

где , но не более 3h_о

при этом, если

- если Δq_sw ≥ q₁, то (10.31)

Q_b.min = 0,5R_btbh_o (10.32)

Шаг хомутов, учитываемых в расчете, должен быть не более значения:

(10.33)

Кроме того, хомуты должны отвечать конструктивным требованиям.