Расчет наклонных сечений по изгибающему моменту и поперечной силе.

Вблизи опор от действия внешних нагрузок: изгибаемого момента – М и поперечной силы Q в изгибаемых элементах образуются наклонные трещины.

С образованием наклонной трещины балка разделяется на части, соединенные бетоном сжатой зоны и арматурой, пересекающей наклонную трещину.

Возможны три случая разрушения изгибаемого элемента по наклонным трещинам:

1) от действия изгибающего момента.

Главные растягивающие напряжения преодолевают сопротивление бетона на осевое растяжение , в результате чего образуется наклонная трещина с максимальным раскрытием в растянутой зоне.

Выключается из работы бетон растянутой зоны; и все растягивающие усилия воспринимаются продольной и поперечной арматурой. Происходит взаимный поворот обеих частей балки вокруг общего шарнира, расположенного в сжатой зоне сечения в точке D. С развитием трещины арматура течет (разрывается) или при слабом заанкеривании выдергивается. Сжатая зона сечения сокращается по высоте и разрушается (рис 1.).

Рис.1.

2) от действия поперечной силы

При достаточно мощной и хорошо заанкерной арматуре, препятствующей взаимному повороту обеих частей, происходит разрушение бетона над трещиной до достижения текучести продольной арматуры (рис. 2). При этом напряжения также достигают предела текучести в хомутах и отогнутых стержнях, пересекающих наклонную трещину.

Рис.2.

3) При малой ширине сечения изгибаемых элементов (тавровое, двутавровое, коробчатое сечение) они могут разрешаться в зоне действия поперечных сил из-за раздробления бетона стенки между наклонными трещинами от главных сжимающих напряжений (рис. 3).

При действии изгибающего момента, когда прочность наклонного сечения недостаточна, разрушение происходит по случаю 1, а при действии поперечной силы по случаю 2.

Рассмотренным случаям разрушения соответствуют два условия прочности, обеспечивающие для любого наклонного сечения равновесие внешних и внутренних сил в предельном состоянии.

В соответствии с нормами проектирования расчет (в том числе по случаю 3) производят раздельно на сжатие в полосе бетона стенки балки между наклонными трещинами, на действие поперечной силы и на действие изгибающего момента.