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

Из таблицы следует, что, как и в случае отсутствия хомутов, можно принять = 0,12 (см. таблицу 2). Принимая это и подставляя в (1) , где в  подставлялись их опытные значения, получаем расчетное значение поперечной силы , воспринимаемой газобетоном при . Прибавляя опытное значение по (15), определяем полную величину поперечной силы Q. Ее сравнение с фактической поперечной силой показало, что их отношение колебалось в диапазоне 0,8–1,2 при среднем . Таким образом, концепция по [2][6] получает подтверждение и для случая с хомутами, то есть возможность определять поперечную силу в наклонном сечении по нормальному сечению, проходящему через вершину критической наклонной трещины. Следует отметить, что испытанные балки были переармированы, то есть , а измеренные напряжения в растянутой арматуре составляли 70–280 МПа. Концепция [6][2] - (16), базирующаяся на равновесии моментов от действия поперечной силы в наклонном сечении и момента по сжатой зоне в нормальном сечении, проходящем через вершину критической наклонной трещины, позволяет оценивать в этом случае и прочность наклонного сечения на действие изгибающего момента по растянутой зоне, то есть (17), и необходимым условием в этом случае является:

,

где , а М – момент всех внешних сил относительно конца наклонного сечения по пролету среза – а.

Выводы:

1.         Исследование плоского напряженного состояния газобетона над вершиной критической наклонной трещины свидетельствует о том, что главные сжимающие напряжения соответствуют призменной прочности.

2.         Разрушение балок по наклонным сечениям происходило от предельного сжатия газобетона, соответствующего призменной прочности.

3.         Прочность наклонных сечений при действии поперечных сил находится в зависимости от величины относительного пролета среза и стремится к минимуму при .

4.         Показана правомерность расчета прочности наклонных сечений при действии поперечных сил по нормальному сечению, проходящему через вершину критической наклонной трещины, что основано на концепции равновесия моментов по этим сечениям [6][2]:

,

где и , .

5.         Эпюра нормальных напряжений в нормальном сечении, проходящем через вершину критической наклонной трещины, у ее вершины имеет вырез, что приводит согласно [3][4] к иным значениям касательных напряжений и месту их максимума:

 на нейтральной оси при

,

6.         При разрушении балок по наклонным сечениям поперечная арматура, работая на внецентренное растяжение со срезом, используется не полностью, достигая при разрушении лишь 50– 100 МПа.

7.         Длина горизонтальной проекции наиболее опасного наклонного сечения, вычисленная по , хорошо согласуется с опытными данными.

8.         В проведенных опытах отмечено отклонение деформаций газобетона от закона плоских сечений, которое предложено оценивать как отношение высоты сжатой зоны, соответствующей этому закону к ее фактическому значению. При разрушении по нормальным сечениям К= <1, а при разрушении по наклонным сечениям К=+0,4>1.

9.         Прочность балок по нормальному сечению, проходящему через вершину наклонной трещины, при  =2,5 примерно в полтора раза меньше прочности при обычном разрушении по нормальным сечениям.

10.      Для расчетов по нормальным сечениям, проходящим через вершину наклонной трещины, можно принять треугольную эпюру нормальных напряжений , к которой близки опытные данные.

Литература

1.     Залесов А. С., Ильин О. Ф. Сопротивление железобетонных балок действию поперечных сил. Новое о прочности железобетона. М.: Стройиздат. 1977. С. 115-140.

2.     Морозов А. Н. Расчет прочности газобетонных конструкций на действие поперечных сил. Бетон и железобетон. - 1991. № 5. С. 13-14.

3.     Морозов А. Н. О новых подходах в теории прочности газобетонных элементов по наклонным сечениям. Исследования по строительству НИИ строительства. – Таллин. 1992.

4.     Морозов А. Н. К расчету прочности железобетонных элементов при действии поперечных сил. Издательство «Проблемы науки». Наука, техника и образование. 2014. № 5.

5.     Морозов А. Н. Расчет прочности газобетонных конструкций по нормальным сечениям. Бетон и железобетон. – 1988. № 7.

6.     Морозов А. Н. О расчете прочности наклонных сечений газобетонных балок. Долговечность конструкций из автоклавных бетонов. Таллин, Валгус. 1987. С. 150-154.

7.     Гусаков В. Н., Фортученко Ю. А. Исследование деформированного состояния поперечной арматуры в конструкциях из тяжелого силикатного бетона. Сб. тр. ВНИИСТРОМа. № 8. 1966.

8.     Макаричев В. В., Милейковская К. М. Исследование армированных конструкций из ячеистых бетонов. Стройиздат, М., 1963.