Расчет на прочность по поперечной силе

При расчете изгибаемых железобетонных элементов на прочность по поперечной силе предполагается, что в предельном состоянии образуется наклонная трещина в бетоне, разделяющая элементы на две части. Поперечная сила в наклонном сечении воспринимается отогнутой арматурой, хомутами и бетоном сжатой зоны.

Эпюра материалов

Схема отгибов рабочей арматуры

Ряд №4           Ряд №3           Ряд №2           Ряд №1
Таблица отгибов стержней	Геометрия отгибов стержней

Схема к расчету прочности главной балки из обычного железобетона по перерезывающему усилию

Места отгибов стержней рабочей арматуры согласуем с эпюрой действующих в балке изгибающих моментов.

Предельный момент, воспринимаемый сечением с одним стержнем рабочей арматуры:

,

где n_ст – количество стержней рабочей арматуры в среднем сечении:

кНм

Графически получают делением максимальной ординаты горизонтальными линиями на равные отрезки, число которых соответствует количеству стержней рабочей арматуры.

Точки пересечения горизонтальных линий с эпюрой расчетных моментов определяют места возможного отгиба стержней. Наклонные стержни должны равномерно армировать ребро главной балки. Угол наклона стержней α к оси балки обычно принимают равным 45°, но не более 60° и не менее 30°. Не менее 1/3 стержней рабочей арматуры должны доводиться без отгибов до опоры.

Проверка прочности наклонного сечения на действие поперечной силы производится из условия:

,

где Q – максимальное значение поперечной силы от внешних нагрузок, расположенных по одну сторону от наклонного сечения;

R_sw – расчетное сопротивление арматуры отогнутых стержней;

А_si, А_sw – площади поперечного сечения соответственно одного отогнутого стержня и всех ветвей одного хомута пересекающих наклонное сечение.

при d_sw = 10 мм – диаметр хомутов,

n_sw – число ветвей одного хомута.

Q_b – поперечное усилие, передающее на бетон сжатой зоны сечения.

,

где с – длина горизонтальной проекции наклонного сечения. На приопорных участках:

с = h₀ – x = 1,205 – 0,132 = 1,073 м

Q_b=2*950*0,5*1,205²/1,073=1285,577 кН > 0,5*929,612=464,806 кН – условие не выполняется.

Располагаем схемой, определяя по ней количество отогнутых стержней попавших в сечение (наклонные):

∑А_si=2*0,000804=0,001608 м²

∑А_swi=7*0,000314=2,198*10^-3 м²

На приопорной части:

Q= 264*10³*0,001608*0,707+264*10³*2,198*10^-3+464,806=1345,208 кН - условие выполнено.

Список литературы

1. В.О. Осипов. Мосты и тоннели на железных дорогах, М.: Транспорт, 1988.
2. С.Ю.Каптелин. Учебное пособие “Проектирование моста под железную дорогу”, СПб. ПГУПС, 2012 - 101с
3. Конспект лекций

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: