Расчет железобетонных элементов с поперечной арматурой на действие поперечной силы для обеспечения прочности по наклонной трещине (рис. 12.4) должен производиться по наиболее опасному наклонному сечению исходя из условия
(12.10)
где VRd – поперечное усилие, воспринимаемое наклонным сечением
(12.11)
здесь: Vcd – поперечное усилие, воспринимаемое бетоном над вершиной наклонной трещины;
Vsw – сумма проекций на нормаль к продольной оси элемента предельных усилий в поперечных стержнях (хомутах), пересекающих опасную наклонную трещину;
Vs,inc – сумма проекций на нормаль к продольной оси элемента предельных усилий в отгибах, пересекающих опасную наклонную трещину.
Рис. 12.4. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси элемента при расчете его по прочности на действие поперечной силы
Поперечное усилие Vcd, воспринимаемое бетоном, определяется по формуле
, (12.12)
где: linc – длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента;
hС2 – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона;
h f – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах;
h N – коэффициент, учитывающий влияние продольных сил;
Значения коэффициентов принимаются по СНБ 5.03.01-02. При этом следует учитывать следующие ограничения:
- значение (1 + hf + hN) – во всех случаях принимается не более 1,5.
- значение Vcd, вычисленное по формуле принимается равным не менее hс3(1 + hf + hN)fctd×bw×d.
При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть обеспечена прочность по наклонному сечению в пределах участка между поперечными стержнями (хомутами), между опорой и отгибом и между отгибами.
Длина проекции опасной наклонной трещины linc,cr на продольную ось элемента определяется из минимума выражения (Vcd + Vsw + Vs,inc), где при определении значения Vcd вместо linc подставляется linc,cr;
Значение linc,cr принимается не более 2d и не более значения linc, а также не менее d, если linc > d.
Для элементов с поперечной арматурой в виде поперечных стержней (хомутов), нормальных к продольной оси элемента и имеющих постоянный шаг в пределах рассматриваемого наклонного сечения, значение linc,cr соответствует минимуму выражения (Vcd + Vsw), определенному по формуле
, (12.13)
где vsw – усилие в поперечных стержнях (хомутах) на единицу длины элемента, определяемое по формуле:
(12.14)
Для таких элементов поперечное усилие Vsw определяется по формуле:
Vsw = vsw×linc,cr (12.15)
При этом для хомутов, устанавливаемых по расчету должно выполняться условие
(12.16)
При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть обеспечена прочность по наклонной полосе между диагональными трещинами. Это требование проверяется из условия:
VSd £ VRd,max, (12.17)
VRd,max £ 0.3×hw1×hc1×fcd×bw×d, (12.18)
где hw1 – коэффициент, учитывающий влияние поперечных стержней (хомутов), нормальных к продольной оси элемента и определяемый по формуле
hw1 = 1+ 5×asw×rsw £ 1,3, (12.19)
здесь:
;
hс1 – коэффициент, определяемый по формуле hс1 = 1 – b4×fcd,
здесь: b4 – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 0,01, для легкого – 0,02; (fcd – в МПа).
VSd – расчетная поперечная сила в наклонном сечении, для которого проверяется прочность.