Основные расчетные формулы прочности по наклонным сечениям
Разрушение изгибаемых элементов по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия на него изгибающих моментов и поперечных сил. В соответствии с этим развиваются внутренние осевые усилия в арматуре, пересекаемой наклонной трещиной, а также усилия в бетоне сжатой зоны.
В расчетной схеме усилий предполагается, что на рассматриваемом участке балки внешние воздействия в виде изгибающего момента и поперечной силы, вычисленные от нагрузки и опорной реакции, уравновешиваются внутренними усилиями в продольной и поперечной арматуре и в бетоне, также выраженными соответственно в виде момента и поперечной силы обратного направления.
Поэтому расчет прочности элемента производят по наклонному сечению, совпадающему с разрушающей наклонной трещиной, по двум условиям: по поперечной силе и по изгибающему моменту.
При расположении нагрузки по высоте сечения наиболее опасное наклонное сечение проходит над местом приложения этой нагрузки.
Кроме того, должна быть обеспечена прочность по наклонным сечениям на участках: между соседними хомутами в пределах размера, между внутренней гранью опоры и верхом первого отгиба, а также между низом одного отгиба и верхом последующего отгиба, если между ними может разместиться наклонное сечение.
Прочность элементов на действие изгибающего момента по наклонным сечениям проверяется в местах обрыва (или отгиба) продольной арматуры в пролете, в приопорной зоне балки, где при отсутствии анкеров сопротивление продольных арматурных стержней в месте пересечения их наклонным сечением снижается при недостаточной анкеровке, в местах резкого изменения сечения элементов (опорные подрезки, узлы и др.)
В отдельных случаях условие прочности по изгибающему моменту удовлетворяется без расчета при,соблюдении определенных конструктивных требований.
Условие прочности по поперечной силе, как правило, требует особого расчета.
Согласно практическим рекомендациям для элементов прямоугольного, таврового и других подобных профилей должно соблюдаться условие для предельного значения поперечной силы, действующей в нормальном ceчении,
им обеспечивается прочность бетона вследствие его сжатия в стенке балки между наклонными трещинами от действия здесь наклонных сжимающих усилий.
Прочность по наклонным сечениям элементов переменной высоты вычисляется по выше приведенным формулам, в которых в пределах рассматриваемого наклонного сечения рабочая высота сечения принимается по наибольшему ее значению для элементов с поперечной арматурой и среднему значению для элементов без поперечной арматуры.