ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОКРЫТИЯ И СТЕН

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ

 

Курсовой проект является проверкой, закреплением и практическим применением знаний, полученных студентами траектории обучения «Шахтное и подземное строительство» при изучении курса «Конструкции и расчет сооружений поверхности».

В качестве объекта проектирования предусматривается одно из зданий или сооружений на поверхности шахты.

На курсовой проект выдается индивидуальное задание, которое включает:

1.назначение здания

2.размеры здания в плане

3.высоту этажа или отметку подкранового рельса

4.расчетную зимнюю температуру

5.грузоподъемность крана

6.характеристику грунтов и глубину промерзания

 

2. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

 

Расчет строительных конструкций производится на совместное действие нагрузок в определенном сочетании

а) основное сочетание состоит из всех постоянных, временных длительных и одной из возможных кратковременных, наиболее существенно влияющей на напряженное состояние элемента или всей конструкций;

б) дополнительное сочетание включает в себя основное сочетание и не менее двух кратковременных нагрузок;

в) особое, сочетание включает дополнительное и не менее одной особой нагрузки, или воздействия.

Расчетные нагрузки на строительные конструкции определяются: как нормативные (определяемые по нормам СНиП, справочникам и т.п.) умноженное на коэффициенты перегрузок:

 

(2.1)

 

Коэффициенты перегрузок принимают по табл.2.1:

 

Таблица 2.1 Коэффициенты перегрузок для постоянных, временно-длительных и кратковременных нагрузок:

 

Нагрузки и воздействия	Коэффициент перегрузки	Коэффициент перегрузки
А) постоянные
1. Вес постоянных частей здания, несущих и ограждающих конструкция	1,1
2. Теплоизоляционные и звукоизоляционные материалы	1,2
3. Грунты в природном состоянии:
Скальные	1,1
Нескальные	1,2
Насыпные	1,3
Б) Временные длительные
1.Вес стационарного оборудования в процессе эксплуатации		1,2 – 1,4
2.Нагрузка наперекрытия складских помещений		1,2-1,4
В) Кратковременная
Снеговая		1,4
Ветровая		1,2-1,5

 

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ЗДАНИЯ. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОКРЫТИЯ И СТЕН

 

Более 90 % производственных зданий проектируют каркасными павильонного типа (рисунок 3.1). Они состоят из сборных фундаментов, фундаментных балок, колонн, стропильных балок или ферм, стеновых панелей и плит покрытия. Производственные здания оборудуют мостовыми кранами или кран-балками, при нагрузке на крюке до 5 т. Если в производственном здании предусмотрено постоянное нахождение людей их проектируют утепленными, если постоянное нахождение людей в них не предусмотрено, то не утепленными [3.1].

Рисунок 3.1.Конструкция типового производственного здания: 1 – фундамент; 2 – фундаментная балка; 3 – колонна; 4 – стропильная балка или ферма;

5 – плита покрытия; 6 – стеновые панели.

Шаг колонн в продольном и поперечном направлении принимают 6 или 12 м. Для покрытий производственных зданий следует ориентироваться на крупноразмерные плиты 1 х 6, 2 х 6, 3 х 6, а также 1,5 х 12 и 3 х 12 м. В качестве плит покрытия часть используются ребристые плиты.

Общее термическое сопротивление покрытия и стен складываются из термического сопротивления отдельных слоев, и определяется по формуле

 

(3.1)

 

где - термическое сопротивление элемента, чередуемое для расчетной зимней температуры;

- коэффициент тепловосприятия поверхности, равный 7,5;

- толщина некоторого слоя, м;

- коэффициент теплопроводности соответствующего слоя;

α_н - коэффициент теплоотдачи равный 15.

Расчетное термическое сопротивление стен и покрытий производственных зданий с различными температурными и влажностными режимами представлено в таблице 3.1.

 

Таблица 3.1. Расчетное термическое сопротивление покрытий и стен производственных зданий

 

Расчетная температура наружного воздуха град.	Зд. жилые и общ. с повышен. санит. гигиеническ. требован. t = 180С	Общественные здания с нормальными температурно-влажностным режимом t = 180С	Производственные здания и перемещения
Отапливаемые влажностью внутреннего воздуха от 50 до 60 % при t = 150С	Отапливаемые влажностью внутреннего воздуха не выше 45 % при t = 200С	С избыточным тепловыделением и влажностью не выше 45 % при t = 200С
Значения для легких «наружных» стен
- 5	0,61	0,52	0,40	0,32	0,32
- 10	0,75	0,64	0,50	0,40	0,40
- 15	0,88	0,75	0,60	0,48	0,47
- 20	1,01	0,87	0,70	0,58	0,54
- 25	1,15	0,98	0,80	0,64	0,60
- 30	1,28	1,10	0.90	0,72	0,67
- 35	1,42	1,21	1,00	0,80	0,74
- 40	1,55	1,33	1,10	0,88	0,80
- 45	1,68	1,44	1,30	0,96	0,87
- 50	1,82	1,55		1,04	0,94
Продолжение табл. 3.1.
Значения для «легких» бесчердачных покрытий
- 5	0,82	0,67	0,45	0,40	0,33
- 10	1,00	0,81	0,57	0,50	0,40
- 15	1,16	0,96	0,68	0,60	0,47
- 20	1,35	1,10	0,80	0,70	0,54
- 25	1,53	1,25	0,91	0,80	0,60
- 30	1,71	1,40	1,03	0,90	0,67
- 35	1,89	1,54	1,14	1,00	0,74
- 40	2,06	1,69	1,26	1,10	0,80
- 45	2,24	1,83	1,37	1,20	0,87
- 50	2,42	1,96	1,48	1,30	0,94

 

В качестве теплоизоляции принимают местные теплоизолирующие материалы – котельный шлак, торф, опилки и др. Толщина слоя теплоизоляции определяется расчетом, в зависимости от расчетной зимней температуры. Пароизоляция представляет собой 1-2 слоя рубероида, укладываемого, по горячему битуму непосредственно на плиту покрытия для предотвращения проникновения влаги из помещения в теплоизоляцию. На теплоизоляцию укладывается по металлической сетке бетонная стяжка, толщиной 20-30 мм, которая служит для выравнивания поверхности, перед укладкой гидроизоляции. Гидроизоляция представляет собой 3-5 слоев рубероида, уложенного по горячему битуму. Защитный слой представляет собой слой битума толщиной не менее 5 мм, с утопленным в него крупнозернистым песком, служащим для защиты гидроизоляции и частично для создания светоотражающего слоя в жаркое время года [2].

Термическое сопротивление некоторых материалов, применяемых в строительстве, представлено в таблице 3.2.

 

Таблица 3.2. Коэффициенты теплопроводности и объемный вес некоторых строительных материалов

Материалы, изделия	Коэффициент теплопроводности, , ккап/ч · м · 0С	Объемный вес , кН./м3
Железобетон Бетон с гравием или щебнем Шлак топливный Маты минераловатые Рубероид, пергамин, толь Стекло оконное Засыпка из сухого песка То же из керамзитового гравия Воздушный прослои, толщиной более 5 см	2,04 2,86 0,29 0,07 0,17 0,76 0,58 0,2 0,19	25,7 24,7 10,4 17,35 6,2

Расчетную зимнюю температуру в условиях Казахстана принимают: Алма-Ата - = - 25⁰С, Караганда - = - 32⁰С, Актюбинск - = - 31⁰С, Астана - = - 35⁰С, Усть-Каменогорск - = - 36⁰С.

Пример 1. Рассчитать слой теплоизоляции (шлак котельный) для отапливаемого здания с влажностью внутреннего воздуха 50-60% при температуре внутреннего воздуха в условиях г. Караганды.

По таблице 2 находим, что для расчетной зимней температуре -30⁰С =1,03, а для расчетной зимней температуре -35⁰С =1,14 м² · час. град/ккал. Для условий г. Караганды имеем =1,07 м² · час. град/ккал.

Принимаем толщину ребристой плиты покрытия – 40 мм, толщину двух слоев рубероида по горячему битуму для пароизоляции равной 10мм., толщину слоя засыпки слоя шлака равной – Х, толщину бетонной стяжки – 30 мм, толщину четырех слоев рубероида гидроизоляции вместе с защитным слоем – 25 мм.

Подставляя эти значения в (1), с использованием таблицы 3 получим

 

 

откуда Х (толщина слоя шлака) равна 0,183 м.

 

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ БАЛКАМ И ПЛИТАМ

 

Для железобетонным элементам, работающим на изгиб, применяют бетоны класса В15-В60 (таблица 4.1). Для отдельных элементов длиной 3 м. и более применяют предварительно напряженный бетон. Железобетонные элементы, работающие на изгиб – балки, плиты, фермы.

 

Таблица 4.1. Расчетные сопротивления бетона, МПа

 

Вид сопротивления	Класс бетона
В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Осевое сжатие	8,5	11,5	14,5		19,5			27,5
Осевое растяжение	0,74	0,8	0,9	1,05	1,2	1,3	1,4	1,45	1,55	1,6
Модуль упругости Е · 10-3МПа	20,5					32,5			35,5

 

Наиболее часто применяемая арматура

А – I А – V

А – II – I

А – III – II

Железобетонные балки могут быть однопролетными или многопролетными, а по способу изготовления монолитными, сборными или сборно-монолитными. Наиболее употребляемые сечения балок (рисунок 4.1).

 

 

Рисунок 4.1. Сечение железобетонных балок

 

Высоту сечения балок обычно принимают равной 1/10 – 1/20. Α – длина пролета, в зависимости от величины нагрузки. В целях унификации высоту балок обычно принимают равной 1/10 –1/20 α, (где α – длина пролета), в зависимости от величины нагрузки. В целях унификации высоту балок – h принимают кратной 50 мм, при h ≤ 500 мм и кратной 100 мм при h > 500 мм. Ширину балок – принимают равной 100, 120, 150, 180, 200, 250 и далее кратной 50 мм.

Продольную рабочую арматуру располагают у растянутой грани сечения с соблюдением необходимой толщины защитного слоя бетона. Поперечная арматура устанавливается для восприятия поперечных сил.

Площадь продольной и поперечной арматуры устанавливается расчетом, однако, при назначении диаметров продольной арматуры принимают не менее 10 и не более 40 мм. Расстояние между стержнями продольной арматуры, а также между стержнями плоских сварных каркасов балок должна приниматься не менее наибольшего диаметра стержней и не менее 25 мм для нижней (растянутой) арматуры и не менее 30 мм для верхней (сжатой). При расположении нижней арматуры в два ряда по высоте, расстояние между стержнями в горизонтальном направлении должна быть не менее 50 мм.

Толщина защитного слоя бетона растянутой и сжатой арматуры должна составлять не менее наибольшего диаметра стержня или каната и не менее.

в балках и ребрах высотой менее 250 мм - 15 мм

в балках и ребрах высотой 250 мм и более – 20 мм

в балках и ребрах высотой до 150 мм допускается не устанавливать поперечную арматуру. При большей высоте балки или ребра должна быть установлена поперечная арматура [3].

Стропильные балки для одноэтажных производственных зданий проектируют обычно двускатными. Сечение балки двутавр, высоту сечения у опор назначают 400-800 мм, в средней части 1/10 … 1/15 L, где – пролет балки; толщину стенки принимают 60 … 80 мм, ширину сжатой полки 1/50 … 1/60 L, ширину нижней полки 200 … 400 мм, высоту из условий размещения арматуры. Высоту сжатой полки принимают равной 120 … 150 мм [3].

Конструктивные требования при проектировании плит.

Номинальная длина плит и панелей установлена от 2,8 до 6,4 м и принята кратной модулю 400 мм, для гражданских зданий и 500 м для производственных, начиная с 3 м. Конструктивную длину плит принимают на 20-30 мм меньше номинальной.

Номинальная ширина плит принимается кратной 500 мм, начиная с 1 м для производственных зданий и 200 мм для гражданских, начиная с 0,8 м. Конструктивная ширина плит принимается на 10 мм меньше номинальной.

Конструктивные требования к плитам и балкам.

Толщина, ребристых плит должна, приниматься не менее: [3] для покрытий – 40 … 50 мм для между этапных перекрытий производственных зданий – 60 мм.

Толщина защитного слоя бетона для напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматуры должна составлять не менее диаметра стержня или каната и не менее:

- в плитах и стенках толщиной до 100 мм. включительно – 10 мм;

- в плитках и стенках толщиной не более 100 мм., а также в балках и ребрах высотой менее 250 мм – 15 мм;

- в балках и ребрах высотой 250 мм и более, а также в колонная – 200 мм.

Расстояние между отдельными стержнями продольной арматуры, а также между соседними стержнями плоских сварных каркасов балок должна приниматься не менее наибольшего диаметра стержней, а также не менее 25 мм для нижней арматуры и 30 мм для верхней. При расположении нижней арматуры более, чем в два ряда по высоте, расстояние между стержнями в горизонтальном направлении не менее 50 мм.

В плитах расстояние между стержнями, доводимыми до опоры не должно превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту. Расстояние между осями рабочих стержней в средней части пролета плиты и над опорами должно быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5 – при толщине плиты более 150 мм, – толщина плиты.

В балках шириной 150 мм и более число рабочих стержней, доводимых до опоры должно быть не менее двух. Площадь сечения рабочей арматуры в изгибаемых железобетонных элементах должна приниматься не менее 0,05 % площади сечения элемента. В изгибаемых элементах при высоте сечения более 700 мм у боковых граней должны ставится конструктивно продольные стержни с расстояниями между ними не более 400 мм и площадью сечения не менее 0,1 % площади сечения бетона. В сплошных плитах, а также балках и ребрах высотой 150 мм и менее, а также в многопустотных плитах высотой 300 мм и менее допускается поперечную арматуру не устанавливать.

 

 

5. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ИЗГИБ. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ С ОДИНОЧНОЙ АРМАТУРОЙ, ДВОЙНОЙ АРМАТУРОЙ, ЭЛЕМЕНТОВ ТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ

 

Расчет железобетонных элементов на изгиб производится из двух основных положений:

а) Внешний изгибающий момент не должен превышать предельного внутреннего момента в сечении элемента;

б) Проекция всех внешних и внутренних усилий на продольную ось элемента должна равняться нулю.

Исходя из этих положений, для прямоугольного сечения с одиночной арматурой (рисунок 5.1) имеем

 

 

Рисунок 5.1. Предельные внутренние напряжения от изгиба в железобетонной балке прямоугольного сечения с одиночной арматурой

 

- сечение растянутой арматуры;

- прочность растянутой арматуры;

- прочность бетона на сжатие;

– высота сжатой зоны бетона;

- рабочая высота сечения балки;

– предельный внешний изгибающий момент.

Из первого положения (а) (отсчитывая от оси сечения растянутой арматуры) имеем

(5.1)

 

Из второго положения (в) имеем

 

(5.2)

 

Из (5.2) можно найти высоту сжатой зоны бетона – Х, а именно

 

(5.3)

 

Подставив полученное значение Х в (5.1) при заданных значениях h, â, h_о, A_s, R_s, R_в определяется предельная несущая способность железобетонного прямоугольного сечения с одиночной арматурой на изгиб. При этом необходимо учитывать, что процент армирования растянутой арматуры не должен превышать 1,6 % от всей площади сечения элемента [4].

Пример 1. Дано: балки прямоугольного сечения с одиночной арматурой длиной 8 м, свободно опертая на опорах. Распределенная нагрузка на балку 20 кН /м (2000 кг/м), принятая прочность бетона на сжатие 11,5 МПа = 11500 кН/м² (бетон класса В20) арматура класса А – III R_s = 360 = 360000 кН/м² МПа.

Решение. Ориентировочно принимаем высоту сечения балки равной 1/15 пролета – α, т.е. = 8/15 » 0,5 м, рабочую высоту сечения, согласно к требованиям к защите рабочей арматуры, = 0,5 – 0,02 = 0,48м, ширину сечения балки в = 0,25м.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета балки составит

 

или

 

Ориентировочно задаем сечение растянутой арматуры в 15 от площади сечения, т.е.

 

 

По (5.3) определяем высоту сжатой зоны бетона – Х

 

или

 

Подставляя полученное значение в (5.1) имеем

 

 

Разница между 180,297 и 160 кН/м составляет 180,297/160 =1,126 или 12,6%.

Если правая часть неравенства (5.1), т.е. (несущая способность сечения балки на изгиб), окажется меньше расчетного момента, следует или увеличить сечение арматуры, или высоту сечения балки или увеличить класс бетона.

Для железобетонных элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой (рисунок 5.2), основные условия прочности на изгиб следующие:

 

Рисунок 5.2. Расчетная схема железобетонного сечения с двойной арматурой

 

(5.4)

 

(5.5)

где – сечение сжатой арматуры (Сечение сжатой арматуры );

- прочность сжатой арматуры.

Из (5.5) определяется высота сжатой зоны бетона

 

(5.6)

 

П р и м е р 2. Дана свободно опертая балка длиной , нагруженная равномерно распределенной нагрузкой класс бетона балки для растянутой и сжатой арматуры принят класс .

Р е ш е н и е. Максимальный изгибающий момент в середине балки составит

 

или

 

 

Принимаем высоту балки , ширину . Сечение растянутой арматуры принимаем ориентировочно равной 1% от площади сечения, , сечение сжатой арматуры, равной или .

Определяем высоту сжатой зоны бетона по (5.6)

 

или

 

 

Проверяем неравенство (5.4)

 

 

Так как несущая способность балки меньше максимального изгибающего момента, увеличиваем сечение растянутой арматуры на 20%. Тогда ,

Снова определяем высоту сжатой зоны бетона

 

 

Подставляя в (5.4) получим

 

 

Разница составит 117,67/112,5=1,04 или 4%.

 

Расчет железобетонных элементов таврового сечения на изгиб.

Железобетонные элементы таврового сечения применяются в отдельных балках, как наиболее экономичные, также рассматриваются как тавровые в составе плит.

Опыт применения балок с широкими ребрами показывает, что на участках удаленных от ребра, напряжения уменьшаются. Поэтому для отдельных балок таврового сечения с консольными свесами ширина полки, вводимая в расчет должна ограничиваться и составлять не более (рисунок 5.3).

при

 

при

при

 

При расчете балок таврового сечения возможны два случая:

1 случай – сжатая зона бетона располагается в полке (рисунок 5а);

2 случай – сжатая зона бетона располагается не только в полке, но и в ребре.

В случае если сжатая зона бетона располагается в ребре (рисунок 5б)

 

Рисунок 5.3. Расчетная схема балки таврового сечения

 

 

 

Рисунок 5.4. Расчетная схема балки таврового сечения:

а) при расположении сжатой зоны в полке;

б) при расположении сжатой зоны в ребре

 

; (5.7)

 

Если условие (5.7) не соблюдается, значит, сжатая зона бетона располагается не только в полке, но и в ребре (рисунок 4а, 4б).

В этом случае основные положения расчета на изгиб будут сформулированы следующими формулами

 

; (5.8)

 

; (5.9)

 

Из (5.9) высота сжатой зоны бетона определится как

 

(5.10)

 

Однако, в любом случае, как для балок прямоугольного сечения, так и таврового сечения отношение высоты сжатой зоны бетона и рабочей высоте сечение элемента не должно превышать некоторого граничного значения определяемого по формуле

 

(5.11)

где - напряжения в арматуре, для арматуры классов ; для предварительно напряженной арматуры классов и выше (где - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь); - характеристика деформированной сжатой зоны бетона

 

(5.12)

 

П р и м е р 3. Балка, длиной 8 м, нагружена равномерно распределенной нагрузкой . Принята балка таврового сечения, класс бетона , растянутая арматура класса , сжатая арматура класса .

Р е ш е н и е. Принимаем высоту балки равной , т.е. , ширину сжатой полки - , высоту сжатой полки - , толщину ребра , толщину защитного слоя бетона растянутой и сжатой арматуры , следовательно .

Принимаем ориентировочно сечение растянутой арматуры равное 1% от площади сечения – , сечение сжатой арматуры .

 

или

 

Тогда

 

 

1) Определяем максимальный изгибающий момент в балке

 

или

 

 

2) Предполагаем, что сжатая зона бетона располагается в полке. Тогда по (5.7) имеем

 

или

 

Так как условие (5.8) не выполняется, увеличиваем высоту сечения до 500 мм , высоту полки увеличиваем до 0,1 м, ширину полки увеличиваем до 0,3 м. Тогда площадь сечения балки будет

 

, где

 

,

 

 

Принимаем сечение растянутой арматуры т.е. . Сечение растянутой арматуры или . Проверяем, располагается ли, сжатая зона бетона в полке. Тогда по (5.7) имеем

 

 

Определяем величину как для прямоугольного сечения с двойной арматурой (так как работа бетона на растяжение не учитывается) по (5.10)

 

 

.

 

Тогда условие предельного равновесия по (5.4)

 

или

 

 

Запас прочности составляет или .

Так как была принята предварительно напряженная балка, принимаем суммарные потери в растянутой арматуре . Тогда в (5.11) составит .

Определяем величину по (5.12)

 

или

 

 

или

 

или

 

 

т.е. все условия выполняются.

 

6. РАСЧЕТ БАЛОК ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ НА ВОЗМОЖНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ НАКЛОННЫХ ТРЕЩИН ОТ ДЕЙСТВИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ

 

В балках работающих на изгиб, в опорах возможно образование наклонных трещин от действия поперечной силы (рисунок 6.1.)

 

Рисунок 6.1. Расчетные схемы: а) образования колонной трещины;

б) напряжений в бетоне и арматуре

 

В следствие действующих напряжений бетон в сжатой зоне сечения от изгиба испытывает одновременно растягивающие усилия от поперечной силы . Поэтому с учетом экспериментальных данных должно соблюдаться условие

 

, (6.1)

 

где - коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры,

 

, (6.2)

 

при хомутах, нормальных и оси элемента, где ( модуль упругости арматуры, - модуль упругости бетона, ), где - площадь сечения одного хомута, - ширина сечения балки, - расстояние между поперечной арматурой (рисунок 6.1.)

 

(6.3)

 

Если условие (6.1) не выполняется, необходимо увеличить размеры сечения или повысить класс бетона.

Наклонная трещина не образуется, если соблюдается условие

 

(6.4)

где

- коэффициент, для тяжелого бетона

Если условие (6.4) соблюдается, то поперечная арматура устанавливается конструктивно.

В соответствии со СНиП (СНиП II. 03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкций») в элементах, не имеющих отогнутой арматуры, в тех случаях, когда она ставится по расчету или конструктивно принимают: а) на при опорных участках (равных при равномерно распределенной нагрузке - пролета) для балок не более и не более 150 мм. Для балок не более и не более и не более 500 мм. На остальной части пролета при не более и не более 500 мм.

Диаметр поперечной арматуры должен быть не менее 6 мм . Для поперечной арматуры принимают классы .

- прочность бетона на одноосное растяжение.

Если условие (6.4) выполняется, то расчет наклонных сечений по поперечной силе Q не требуется и поперечная арматура конструктивно. Если условие (6.4) не выполняется, то поперечная арматура устанавливается расчетом.

По общим соображениям должно соблюдаться условие

 

, (6.5)

 

 

где - усилие, воспринимаемое бетоном в пределах наклонной трещины

- усилие, воспринимаемые поперечной арматурой в пределах наклонной трещины.

Поперечная сила определяется по эмпирической формуле

 

(6.6)

 

где С – проекция наклонной трещины на продольную ось элемента, но принимается не менее , где и для тяжелого бетона коэффициент , учитывающий влияние продольных сил от внешних нагрузок и предварительного обжатия

 

(6.7)

 

где N – внешняя продольная сила или усилие обжатия. Для изгибаемых элементов без предварительного напряжения .

Усилие, воспринимаемые хомутами, заменяются распределенными усилиями

(6.8)

 

(6.9)

 

где - длина проекции наклонного сечения, на которой учитывается работа хомутов.

Опыты показывают, что величина возрастает с увеличением длины проекции наклонной трещины, но до определенного предела отвечающего минимуму (при ). При этом значение определяют по формуле

 

(6.10)

 

Таким образом .

Подставляя в (17) значение (21) (18) получим

 

(6.11)

 

Для исключения возможности образования наклонной трещины между соседними хомутами, необходимо чтобы поперечная сила воспринималась только бетоном. Тогда приняв , и вводя, коэффициент 0,75 получим [3]

 

(6.12)

 

Порядок расчета.

Дано: Известен пролет балки –