Теоретические расчеты балки

В лабораторной работе № 4 разрушение балки по наклонному сечению предусмотрено от поперечной силы по схеме 3. Несущая способность наклонного сечения по поперечной силе может быть определена из выражений:

, (4.4)

, (4.5)

. (4.6)

В выражениях (4.2) – (4.3): и – составляющие поперечной силы, воспринимаемые соответственно хомутами и бетоном по наклонному сечению; – площадь сечения хомутов; – количество хомутов, пересекаемых наклонной трещиной; – шаг хомутов; – длина горизонтальной проекции наклонной трещины на продольную ось:

. (4.7)

Значения главных растягивающих напряжений, при которых появились наклонные трещины, вычисляют по формуле:

, (4.8)

где и – изгибающий момент и поперечная сила в средней части наклонного сечения при появлении первой трещины.

Ширина раскрытия наклонной трещины при контрольной поперечной силе по раскрытию трещин:

. (4.9)

Напряжения в хомутах, пересекаемых наклонной трещиной:

, (4.10)

где – диаметр хомутов, см;

– шаг хомутов;

– площадь хомутов в одном сечении (в нашем случае площадь одного поперечного стержня);

– коэффициент приведения арматуры к бетону.

Коэффициент армирования наклонного сечения вычисляют по формуле:

. (4.11)

С учетом (4.4) – (4.7) значение разрушающей поперечной силы определяют по формуле:

, (4.12)

где – должно удовлетворять условию .

Тогда нагрузка, соответствующая теоретической разрушающей по поперечной силе, может быть вычислена по формуле:

, (4.13)

где и – значения нагрузок от собственного веса балки и загрузочных устройств соответственно.

Прогиб балки определяют по формуле (3.18). Все расчеты и их результаты должны быть приведены в журнале испытаний.