Особенности работы и предпосылки для расчета

При изгибе балки на приопорных участках возникают главные сжимающие и главные растягивающие напряжения. Если главные сжимающие и растягивающие напряжения достигают предельных для бетона величин, происходит разрушение: образуются наклон­ные трещины или может происходить раздавливание бетона на участке между двумя наклонными трещинами (рис. 7.58).

В наклонном сечении железобетонной балки от воздействия поперечной силы Q возникают противодействующие усилия: в бетоне Q_b и поперечной арматуре 1,R_SWA_SK (рис. 7.59).

На рис. 7.59 приняты следующие обозначения: R^ — расчетное соп­ротивление арматуры поперечных стержней или хомутов (табл. 2.8);

А_ш — площадь сечения поперечных стержней находящихся в поперечном сечении элемента;

с — длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось;

Q_b — поперечное усилие, воспринимаемое бетоном.

Для вывода уравнения прочности наклонного сечения спроек­тируем силы на ось Y: ZY = 0; Q- Q(,-Z^„X„, = 0; обозначим ве-I личину XR_SWA_SW = Q_sw; получим уравнение равновесия Q= Q_b + Q_sw, и отсюда уравнение прочности

(7.34)

где Q_b — поперечное усилие, воспринимаемое бетоном;

Q_m — поперечное усилие, воспринимаемое поперечными стер­жнями, которые пересекают наклонную трещину.

Уравнение прочности показывает, что поперечную силу урав­новешивает работа бетона Q_b и поперечной арматуры Q_sw. Чем больше сечение элемента, прочность бетона и сечение попереч­ной арматуры или чем чаще она поставлена, тем прочнее наклон­ное сечение. Иногда достаточно прочности одного бетона, и тог­да поперечная арматура ставится конструктивно (без расчета) в соответствии с требованиями п. 5.27 СНиП 2.03.01-84* (требова­ния п. 5.27 изложены ниже).

В балках при равномерно распределенной нагрузке поперечная арматура чаще устанавливается на приопорных участках длиной ¹/₄/и реже, или вообще не ставится, в середине элемента. Подоб­ная расстановка поперечной арматуры связана с изменением эпю­ры поперечных сил (рис. 7.60). Там, где поперечная сила дости­гает наиболее опасных значений, поперечные стержни ставятся с меньшим шагом.

7.4.10. Предварительно напряженные железобетонные конструкции