О некоторых концепциях по расчету прочности железобетонных элементов по наклонным сечениям при действии поперечных сил (на примере исследования работы газобетона)

При вычислениях принималось , , что получается из , и так как во многих наших опытах ас, принимаем это. Хотя интерполяция наших данных для вывода (13) проводилась для , вследствие симметрии кривой получены данные для .

Что касается изменения значений относительной высоты сжатой зоны  в зависимости от величины относительного пролета среза , то согласно приведенной ранее формулы

(14)

можно вычислить интересующие нас изменения, которые представлены в табличной форме. Для газобетона В2,5 , , А=.

Таблица 2

Как видно из таблицы, небольшое колебание последнего отношения позволяет принять . Если рассмотреть данный вопрос для обычного тяжелого бетона класса В15, то следует принять , а отношение . Аналогичные вычисления при той же типовой эпюре нормальных напряжений, представленной на рисунке с расчетной , а показаны в таблице.

Таблица 3

Согласно таблице, можно принять .

Приведенные данные дают определенные ориентировки по расчету прочности наклонных сечений при действии поперечных сил согласно предложенным концепциям. Одним из важных вопросов при расчете прочности наклонных сечений является определение длины горизонтальной проекции наклонного сечения – С. В нашем случае, приравняв значения поперечной силы по (1) и по (6.67) СП 52-101-2003 при , можно записать С=, и согласно нашим данным [6],=1,5

С=         (15).

Подстановка в эту формулу опытных значений , где  - площадь эпюры нормальных деформаций, и их максимальное значение на фибровом волокне - и . Было получено, что для балок без поперечной арматуры средняя длина горизонтальной проекции наклонного сечения и ее расчетные значения по (15) при  соответственно составили 35,0 и 36,6 см, при  - 43,0 и 38,7 см, при  - 42,0 и 37,2 см. При наличии хомутов средние значения этого показателя соответственно равнялись при  - 31,2 и 36,7см, а при - 35,7 и 37,2 см. Что касается результатов испытания балок с поперечной арматурой, то в ее качестве использовались трубки диаметром 10 мм с целью вклейки в них после автоклавной обработки измерительных лент с тензодатчиками по методу В. Н. Гусакова [7]. На боковых поверхностях балок наклеивались ряды розеток с тензодатчиками для определения плоского напряженно-деформированного состояния газобетона. Измерения показали, что в сечениях вблизи вершины наклонной трещины деформации сдвига имеют свой максимум близко к середине сжатой зоны. Значения угла наклона , как правило, имеют свой максимум около нейтральной оси. У фибрового волокна значения этого угла очень малы, стремясь к нулю. Поэтому главные напряжения вверху сжатой зоны совпадают с нормальными напряжениями, как это было установлено выше с разрушением от предельных деформаций сжатия – , то есть как и в случае разрушения по нормальным сечениям. Измерения показали, что прочность хомутов, работая на внецентренное растяжение со срезом, используется не полностью. Определяя

,           (15)

где - максимальная деформация хомута, соответствующая месту его пересечения трещиной, , где n – количество хомутов в наклонном сечении при колебании этого напряжения 50-100 МПа, что составляет лишь небольшую долю прочности металла. Доля восприятия хомутами поперечной силы составила 0,3–0,6 от ее опытных значений. Часто, особенно в местах пересечения хомутов трещинами, тензодатчики на противоположных сторонах хомутов показывали деформации разных знаков. Это свидетельствует о том, что хомуты испытывают изгиб. Так как хомуты работают на растяжение с изгибом, то , где М=, а,а  - деформации на противоположных сторонах хомута. Рассматривая хомут как балку на упругом основании с опорами по центрам тензодатчиков, то есть с пролетами по 20 мм, и используя схему расчетов по Б. Н. Жемочкину, были получены значения отпора qМПа. Это меньше смятия газобетона, которое, по данным В. В. Макаричева [8], под круглыми стержнями достигает пятикратного превышения призменной прочности. Поскольку напряжения сцепления можно представить как изменение усилия в хомуте по его длине, отнесенное к его поверхности, то . В нашем случае этот показатель составил 0,3–0,6 от призменной прочности. Чтобы определить долю участия сжатой зоны в восприятии поперечной силы, используем формулу (14), и на основе опытных данных определяем зависимость относительной высоты сжатой зоны от пролета среза, что представлено в таблице.

Таблица 4