Порядок и приемы проектирования

СОСТАВ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Цель данного курсового проекта – приобретение некоторых навыков проектирования строительных конструкций на примере междуэтажного монолитного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания.

Для решения этой задачи студенту необходимо выполнить расчеты и конструирование элементов перекрытия, составить необходимые спецификации и ведомости расхода стали.

Расчёты элементов строительных конструкций, обоснование и пояснения, схемы и таблицы оформляются в виде пояснительной записки, рабочие чертежи – на листах формата А2 (з листа).

Варианты заданий на курсовое проектирование указаны в таблице 1 и 2.

Таблица 1

Первая Буква фамилии

А

Б

В

Г

Д

Е

Ж

З

И

К

Л

М

Н

Ю

Последняя цифра № Зачётной книжки

Э

Ш

Щ

Ч

Ц

Х

Ф

У

Т

С

Р

П

О

Я

0

A

B

C

D

E

F

G

H

A

B

C

D

E

F

1

D

C

B

A

H

G

F

E

D

C

B

A

H

G

2

E

F

G

H

A

B

C

D

E

F

G

H

A

B

3

H

G

F

E

D

C

B

A

H

G

F

E

D

C

4

A

B

C

D

E

F

G

H

A

B

C

D

E

F

5

D

C

B

A

H

G

F

E

D

C

B

A

H

G

6

E

F

C

H

A

B

C

D

E

F

G

H

A

B

7

H

G

F

E

D

C

B

A

H

G

F

E

D

C

8

A

B

C

D

E

F

G

H

A

B

C

D

E

F

9

D

C

B

A

H

G

F

E

D

C

B

A

H

C

 

Таблица 2

Шифр	От А до О
	Временная нагрузка на перекрытие,	Вес пола,	Высота этажа, м	Район строительства	Число этажей	Размеры здания в свету
						Длина, м	Ширина, м
A	4	0,4	3,2	Ставрополь	4	32	11,2
B	5	0,5	3,4	Волгоград	4	34	12,2
C	6	0,6	3,6	Москва	4	36	12,6
D	7	0,7	3,8	Казань	4	38	17,8
E	8	0,8	4,2	Краснодар	5	40	18,0
F	9	0,9	4,4	Орёл	5	42	18,2
G	10	1,0	4,6	Омск	5	38	18,4
H	12	1,1	4,8	Брянск	4	42	18,6
	От П до Я
A	12,5	1,15	4,7	Санкт-Петербург	4	30	12,0
B	11,0	1,05	4,05	Мурманск	5	32	12,4
C	9,5	0,95	4,1	Н.Новгород	5	36	13,0
D	8,5	0,85	3,9	Камышин	5	42	19,2
E	7,5	0,75	3,7	Урюпинск	5	42	19,4
F	6,5	0,65	3,5	Грозный	4	46	19,6
G	5,5	0,55	3,3	Магадан	4	40	19,8
H	4,5	0,45	3,2	Хабаровск	4	42	20,0

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ РЕБРИСТОГО МОНОЛИТНОГО МЕЖДУЭТАЖНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ.

Под проектированием понимается разработка комплексной технико-экономической документации (проекта), содержащей технико-экономические обоснования, расчёты, чертежи, сметы, пояснительные записки и другие материалы, необходимые для строительства и реконструкции зданий и сооружений.

Проектирование инженерных конструкций включает в себя их расчёт и конструирование. Конечный продукт проектирования – чертежи, по которым изготавливают и монтируют несущие конструкции зданий и сооружений.

При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учётом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемых за счёт снижения массы конструкций, наиболее полного использования физико-механических свойств материалов и соблюдения требований по их наиболее экономическому расходованию.

Некоторые производства размещаются в многоэтажных промзданиях, что вызвано желанием сократить территорию застройки и протяженность коммуникаций и проездов.

В качестве основных материалов для несущих конструкций применяют железобетон. Высота промышленных зданий колеблется в пределах 3-7 этажей (при общей высоте до 40м.), а для некоторых производств достигает до 12-14 этажей. Указанные высоты многоэтажных зданий ограничиваются не конструктивными возможностями железобетона, а экономической целесообразностью их возведения.

Размеры зданий зависят от условий технологического процесса при естественном освещении рабочих мест. Сетку колонн и высоты этажей назначают в соответствии с требованиями типизации элементов конструкций и унификации габаритных размеров.

Конструкции зданий принято делить на несущие и ненесущие. Такое деление весьма условно, так как в большей или меньшей степени все конструкции выполняют несущие функции.

Несущие элементы обеспечивают пространственную жесткость и устойчивость здания, воспринимают и передают главные силовые воздействия: вертикальные и горизонтальные(ветровые, сейсмические и др.) нагрузки. Расположение несущих элементов определяется конструктивно-планировочной схемой здания (рис.1).

Принятые конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность, устойчивость и пространственную систему. Учет пространственной работы зданий и сооружений в целом, а так же отдельных конструкций на всех стадиях возведения и эксплуатации.

Конструкции зданий состоят из отдельных элементов, связанных в единую пространственную систему. Учет пространственной работы здания приводит к более экономичным конструктивным решениям.

Анализ различных конструктивных систем многоэтажных зданий показал, что можно выделить четыре основные системы по типу вертикальных несущих конструкций: I – каркасные; II – плоскостенные; III – ствольные; IV – оболочковые. Из основных систем образуются производные путем различных комбинаций несущих конструкций(рис.2).

Вертикальными несущими конструкциями в системе являются:

I – пространственный рамный каркас;

II – поперечные и продольные несущие стены;

III – расположенные внутри здания пространственные опоры (стволы), на которые опираются все остальные конструкции;

IV – несущие конструкции, расположенные в плоскости наружных стен.

Взаимная увязка размеров элементов производится на основе ЕМС (единой модульной системы)), которая предусматривает градацию на базе модуля 100мм или укрупнённого модуля, кратного 100 мм.

ЕМС предусматривает 3 категории размеров (рис.3):

Номинальные  - расстояния между разбивочными осями здания в плане;

Конструктивные – отличаются от номинальных на размер швов и зазоров;

Натуральные – фактические размеры, которые в зависимости от точности изготовления могут отличаться от конструктивных на так называемую допустимую величину (3…10 мм).

Рис.1. Конструктивно-планировочная схема здания

Рис.2.

При проектировании монолитных конструкций следует предусматривать унифицированные размеры, позволяющие применять инвентарную опалубку и укрепленные пространственные арматурные каркасы.

Перекрытия, основные несущие элементы которых плиты и балки, расположены в горизонтальной плоскости, называют плоскими. Их широко применяют в заданиях самого разнообразного назначения (жилых, общественных и производственных).

 

Рис.3

Проектирование железобетонных перекрытий выполняют в определенной логической последовательности поэтапно:

1-й – компоновка здания или сооружения. Выбор конструктивной системы здания, разработка конструктивной схемы (выбирают основные несущие элементы, назначают их размеры и очертания, решают способы сопряжения их между собой);

2-й – статический расчет. На основании принятой конструктивной схемы выбирают расчетную схему, выявляют все нагрузки и воздействия, определяют усилия в элементах системы;

3-й – расчет сечений. По действующим усилиям подбирают размеры сечений элементов или проверяют достаточность ранее назначенных, чтобы удовлетворить требования расчета по предельным состояниям;

4-й – конструирование. Взаимоувязывают все элементы системы, разрабатывают схемы их армирования, составляют чертёж арматурных изделий.

По конструктивной схеме железобетонные перекрытия могут быть балочными (в которых балки работают с опертыми на них плитами перекрытий) и безбалочными (в которых плиты опираются непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями). Обе группы перекрытий по способу возведения могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными.

По конструктивным признакам железобетонные перекрытия могут быть:

1) Балочные сборные (панельные);

2) Ребристые монолитные с балочными плитами;

3) Ребристые монолитные с плитами, опертыми по контуру;

4) Балочные сборно-монолитные;

5) Безбалочные сборные;

6) Безбалочные монолитные;

7) Безбалочные сборно- монолитные;

Плиты в составе перекрытия в зависимости от отношения сторон опорного контура могут быть:

При l ₂ / l ₁ > 2 балочными, работающими на изгиб в коротком направлении меньшей стороны, при этом изгибающим моментом в направлении большей стороны ввиду его малости пренебрегают;

При l ₂ / l ₁ < 2 опертыми по контуру, работающими на изгиб в двух направлениях, где l ₁ – размер плиты в коротком направлении; l ₂ – размер плиты в длинном направлении.

Выбор объемно-планировочного и конструктивного решений должен обеспечивать максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления главных балок, установлении их шага, размеров пролета, шага второстепенных балок. При этом следует обеспечить выполнение многих требований:

 а) технологического процесса или функционального назначения здания;

б) пространственной жесткости здания;

 в) наименьшего расхода материалов (бетон, арматура);

 г) минимального количества типоразмеров элементов перекрытия.

 Расчет монолитного ребристого перекрытия состоит из последовательных расчетов его элементов: плиты, второстепенных балок, главных балок, и колонн.

В большинстве случаев достаточно ограничиться расчетом по несущей способности при соблюдении следующих рекомендаций по определению размеров поперечных сечений элементов:

величина толщины плиты назначается минимальной, но варьируется в зависимости от величины нагрузки (по условиям экономичного армирования);

высота сечения второстепенных балок обычно составляет 1/20 … 1/20 l, главных балок – (1/8 … 1/15) l (по условию жесткости). Ширина сечения балок b = (0,4… 0,5) h.

Плита.

Сущность конструкции монолитного ребристого перекрытия в том, что бетон в целях экономии удален из растянутой зоны сечений, где сохранены лишь ребра, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Полка ребер-плиты с пролетом, равным расстоянию между второстепенными балками, работает на местный изгиб.

Высота плиты h_S назначается из условия прочности, жесткости (деформативности) и принимается как можно меньшей, так как ее собственный вес составляет значительную часть постоянной нагрузки и влияет на нижележащие конструкции. Высота плиты h_S принимается кратной 10 мм.

Плита армируется обычно сварными рулонными сетками по ГОСТ 8487-81 из арматуры класса В500 Ø 3, 4, 5 мм, и плоскими из арматуры класса

А300, А400(А-II, A-III) Ø 6, 8 мм, редко- 10 мм. Сетки бывают с продольной рабочей арматурой, поперечной рабочей арматурой и рабочей арматурой в двух направлениях. В сетках различают рабочую и распределительную арматуру. Шаг стержней рабочей арматуры не должен превышать 200 мм.

Основные параметры сетки в условных обозначениях имеют вид:

Где D- диаметр продольных стержней; - шаг продольных стержней; d- диаметр поперечных стержней; u –шаг поперечных стержней; B- ширина сетки; L- длина сетки; C₁ и C₂- длина свободных концов продольных стержней; если C₁= C₂, то приводится значение только С₁, при C₁= C₂=k=25 значения C₁ и k опускаются, k- длина свободного конца поперечных стержней.

Определив размеры плиты по конструктивной схеме здания и выбрав форму ее сечения, производят расчет по следующей схеме:

1) Статический расчет:

а) устанавливают расчетную схему и расчетные сечения;

б) определяют расчетные усилия М и Q;

2) Конструктивный расчет по I группе предельных состояний:

а) принимают классы бетона и арматуры с учетом эксплуатационных требований;

б) уточняют принятую толщину плиты;

в) рассчитывают плиту на изгиб по нормальным сечениям.

Балки

В целях унификации опалубки высоту балок назначают кратной 50 мм, если она не более 600 мм, и 100 мм- при больших размерах. Ширину прямоугольных поперечных сечений bпринимают в пределах (0,4…0,5)h (кратные 50 мм до b= 200, 220, 250 мм и кратные 100 мм при b> 300 мм).

Для снижения расхода бетона ширину балок назначают наименьшей. В поперечном сечении балки арматуру размещают в растянутой зоне сечения согласно эпюрам изгибающих моментов в один или два ряда с такими зазорами, которые допускали бы плотную укладку бетона без пустот и каверн [1, гл. 8].

Для экономии стали часть продольных арматурных стержней можно не доводить до опоры и обрывать в пролете там, где они по расчету на восприятие изгибающего момента не требуются. Обрываемые стержни заводятся за место теоретического обрыва на длину анкеровки W. Площадь сечения продольной рабочей арматуры A_S в изгибаемых элементах должна определяться расчетом, но составлять не менее µ=0,1 %- в изгибаемых, внецентренно растянутых элементах и внецентренно сжатых элементах при гибкости  (для прямоугольных сечений) ; µ=0,25 %- во внецентренно сжатых элементах при гибкости (для прямоугольных сечений) [1, гл. 8] площади сечения элемента с размерами b и h_o. Для продольного армирования балок обычно применяют стержни периодического профиля (реже гладкие) диаметром 12…32 мм.

По расчетно-конструктивным условиям расстояние в продольном направлении между поперечными стержнями (хомутами) согласно [1, гл. 8] должно быть: S_w , S_w

В балках и ребрах высотой 150 мм и более, а так же часторебристых плитах высотой 300 мм и более, на участках элемента, где поперечная сила по расчету воспринимается только бетоном, следует предусматривать установку поперечной арматуры с шагом не более 0,75 h₀ и не более 500 мм.

В балках высотой более 700 мм у боковых граней ставят дополнительные продольные стержни на расстоянии (по высоте) не более чем через 400 мм; площадь каждого из этих стержней должна составлять не менее 0,1 % той части площади поперечного сечения балки, которую они непосредственно армируют (высотой, равной полусумме расстояний до ближайших стержней, и шириной, равной половине ширины элемента, но не более 200 мм). Эти стержни вместе с поперечной арматурой сдерживают раскрытие усадочных трещин на боковых гранях балок и увеличивают жесткость поперечных стержней каркаса при усадке бетона.

Для объединения всех арматурных элементов в единый каркас, устойчивый при бетонировании, и для анкеровки концов поперечной арматуры у верхних граней балок ставят монтажные, продольные стержни диаметром 10…12 мм.

Расчет балок производят по следующей схеме:

1) Статический расчет:

а) устанавливают расчетную схему и размеры сечений;

б) подсчитывают нагрузку на балку;

в) определяют расчетные усилия М и Q;

2)    Конструктивный расчет по I группе предельных состояний:

а) принимают классы бетона и арматуры с учетом эксплуатационных требований;

б) принятая высота сечения балки уточняется расчетом;

в) производят подбор сечений продольных стержней по изгибающим моментам (расчет прочности по нормальным сечениям);

г) выполняют расчет по наклонному сечению (устанавливают диаметр и шаг поперечных стержней);

д) вычисляют длину анкеровки рабочих стержней, обрываемых в пролете по эпюре изгибающих моментов М.

 

СПЕЦИФИКАЦИИ

На все элементы перекрытия составляют спецификацию расхода арматуры.

Таблица 8

№ п/п	Обозначение	Наименование	Кол-во	Масса единицы, кг	Приме­чание
1	2	3	4	5	6
Перекрытие П-1. Сборочные единицы Сетки арматурные
	С-1		п
1		d Bp-I	п
2		dw Bp-I	п
Каркасы

Таблица 9

Выборка арматуры

Марка Элемента	Арматурные изделия Арматурная сталь
	В500C ГОСТ Р 52544-2006   ГОСТ 6727-80				A240 ГОСТ 5781-82					А400 ГОСТ 5781-82				A600 ГОСТ 5781-82
	d, мм
	3	4	5	Итого	6	8	10	12	Ито­го	10	12	25	Ито­го	20	Итого	Всего
П-1	3	2	12	15,4	3	-	-	-	3	-	11	-	11	32	32	61,4

Таблица 10

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект представляется к защите с расчетно-пояснительной за­пиской и графическим материалом.

Требования к составлению пояснительной записки

Расчетно-пояснительная записка состоит из титульного листа, задания на проектирование, оглавления, расчетно-конструктивной части и списка ис­пользуемой литературы.

На титульном листе указываются сверху вниз построчно:

наименование учебного заведения;

полное название кафедры (Кафедра строительных конструкций, оснований и надежности сооружений СКОиНС);

заголовок (Пояснительная записка к курсовому проекту «Ребристое мо­нолитное железобетонное балочное перекрытие многоэтажного промышлен­ного здания»);

фамилия, инициалы консультанта и исполнителя, номер группы;

год издания.

Основная часть пояснительной записки состоит из разделов, отражающих этапы работы.

Результаты вычислений можно представить в табличной форме. Таблицу помещают в тексте сразу же после первого упоминания о ней.

Схемы, графики, чертежи, помещенные в тексте, именуются рисунками и выполняются карандашом или тушью. Ссылка на источники дается в виде номера источника в квадратных скобках.

Оформление графической части

Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями ЕСКД. Компоновка графического материала предусматривает размещение в правом нижнем углу штампа, в верхней части листа - планов, разрезов, видов, в ниж­ней - узлов, деталей, сечений.

Название изображения располагают над ним. Заголовки ведомостей и других таблиц не подчеркивают.

Чертежи элементов железобетонных конструкций состоят из видов, раз­резов и схем армирования.

На видах элемента конструкции показывают его контуры и габаритные размеры, закладные детали, отверстия и т.п. Схемы армирования и относящиеся к ним разрезы изображают в условном предположении прозрачности бетона. Здесь показывают: контуры и габаритные размеры элемента, арматурных изде­лий (каркасов, сеток, отдельных стержней), толщину защитного слоя бетона.

На схемах армирования и относящихся к ним разрезах дают обозначения арматурных изделий, указывают полное наименование позиций арматуры (номер позиции, количество стержней, класс арматуры, шаг ритмично распо­ложенных стержней) (рис. 19).

Рис. 19. Маркировка арматуры

а - сокращенная выноска; б - полная выноска арматурных стержней; в - полная выноска ритмично распо­ложенных стержней; г - сокращенная выноска ритмично-расположенных стержней

Чертежи арматурных изделий сопровождаются таблицами спецификаций и выборкой стали на все конструктивные элементы в отдельности.

Список рекомендуемой литературы

1. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.

2. Байков В.Н. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учебник для вузов 5-е изд., перераб. и доп. / В.Н.Байков, Э.Е. Сигалов. М: Стройиздат, 2009. 767с.

3. СП 20.13330.2011* Нагрузки и воздействия. М.: Стройиздат, 2011.

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003).

5. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). М, 1 978.

6. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. 2-е изд. пе­рераб. и доп. / Под редакцией

А. Б. Голышева. Киев: Будивэльнык, 1990. 544 с.

7. Лишак В. И. Расчет бескаркасных зданий с применением ЭВМ. М.: Стройиздат 1977. 176 с.

8. Улицкий И. И. Железобетонные конструкции: (расчет и конструирование), Киев: Будивэльнык, 1972. 992 с.

9. СНиП 52-01-2003.Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

 

Приложение 1

Таблица для назначения диаметра и шага рабочих стержней сварных унифицированных сеток

Шаг стержней, мм	Площадь поперечного сечения арматуры на 1 м ширины сетки, см2, при диаметре стержней
	3	4	5		6	8	10	12
	Арматура класса B500				Арматура классов A240 и А400
100 125 150 200	0,71 0,57 0,47 0,35	1,26 1,01 0,84 0,63		1,96 1,57 1,31 0,98	2,83 2,26 1,89 1,41	5,03 4,02 3,35 2,51	7,85 6,28 5,23 3,93	11,31 9,05 7,54 5,65

Таблица для назначения диаметра и шага распределительных стержней сварных унифицированных сеток

 

Шаг стержней рабочей арматуры, мм	Диаметр стержней рабочей арматуры, мм
	3-4	5	6	8	10	12
100
125
150
200

Примечание. По принятому диаметру и шагу стержней рабочей арматуры в таблице находят диаметр (в числителе) и шаг (в знаменателе) для распределительной арматуры.

Приложение 3

Таблица для расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения, армированных одиночной арматурой

ξ	ζ	αm	ξ	ζ	αm
1	2	3	4	5	6
0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36	0,995 0,990 0,985 0,9800,9750,970 0,9650,9600,9550,9500,9450,9400,9350,9300,9250,9200,9150,9100,9050,9000,8950,8900,8850,8800,8750,8700,8650,8600,8550,8500,8450,8400,8350,8300,8250,820	0,01 0,02 0,03 0,0390,0480,058 0,067 0,077 0,085 0,095 0,104 0,113 0,121 0,13 0,139 0,147 0,155 0,164 0,172 0,18 0,188 0,196 0,203 0,211 0,219 0,226 0,236 0,241 0,248 0,255 0,262 0,269 0,275 0,282 0,289 0,295	0,37 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,61 0,62 0,63 0,64 0,65 0,66 0,67 0,68 0,69 0,70	0,815 0,810 0,805 0,800 0,795 0,790 0,785 0,780 0,775 0,770 0,765 0,760 0,755 0,750 0,745 0,740 0,735 0,730 0,725 0,720 0,715 0,710 0,705 0,700 0,695 0,690 0,685 0,680 0,675 0,670 0,665 0,660 0,655 0,650	0,301 0,309 0,314 0,320 0,326 0,332 0,337 0,343 0,349 0,354 0,359 0,365 0,370 0,375 0,380 0,385 0,390 0,394 0,399 0,403 0,408 0,412 0,416 0,420 0,424 0,428 0,432 0,435 0,439 0,442 0,446 0,449 0,452 0,455

 

Приложение 4

Блок-схема определения площади продольной арматуры для прямоугольного сечения

ИД/ М, γn , b, h, a, Rb , Rs , μmin.

нет

да

Меняют или hсеч, bсеч, или класс бетона, или то и другое

h0=h-a

SP=0, σSR=RS

 

                                                                     

                                                         

 

 

нет

да

КОНЕЦ

 

 

КОНЕЦ

Приложение 5

Блок-схема определения сечения продольной арматуры для таврового сечения

ИД/ М, b, h, bf, hf, a, Rb , Rs , μmin.

h0=h-a

 

да

расчет ведется по

нет

приложению 4

Меняют или hсеч, bсеч, или класс бетона, или то и другое

 

нет

да

 

 

нет

да

 

 

Приложение 6

Определение площади сечения поперечной арматуры

ИД/: Q_max, b, h, b_f, h_f, a, R_bt, R_sw,

Расчет изгибаемых элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:

Q_max≤φ_b1R_bbh₀,

где коэффициент φ_b1=0.3, Q_max- поперечная сила (обычно это опорная реакция или поперечная сила в месте изменения размеров сечения конструкции — например, толщины стенки b)  в нормальном сечении, принимаемая на расстоянии от опоры не менее h_o.

Если это условие не выполняется, то меняют сечение ригеля или класс бетона, либо железобетонные конструкции не уместны.

Далее проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчету, из условия:

Q_max≤Q_b,min,

где Q_b,min=0.5R_btbh₀

Если данное условие выполняется, то назначаем шаг s_sw конструктивных требований:

На участках, где хомуты по расчету необходимы (независимо от высоты сечения) - не более h/2, не более 300 мм, и не более s_{w, max} = R_bt bh₀²/Q

На участках, где хомуты по расчету не требуются (в балках и ребрах высотой 150 мм и более, ребристых плитах высотой 300 мм и более) - не менее 3/4 h и не менее 500 мм.

И диаметр поперечной арматуры d_sw исходя из условий сварки, но не менее 6 мм.

Если условие не выполняется, то ведем расчет на действие поперечной силы Q исходя из условия: Q≤Q_b+Q_sw, где Q_b- поперечная сила воспринимаемая бетоном, Q_sw- поперечная сила воспринимаемая хомутами в наклонном сечении.

Поперечная сила воспринимаемая бетоном:

Q_b= ,

при этом должно выполняться условие: 0.5R_btbh₀≤Q_b≤2.5R_btbh₀

Здесь M_b -момент среза:

M_b= φ_b2R_btbh₀²,

где коэффициент φ_b2=1.5

Поперечная сила воспринимаемая хомутами:

Q_sw=0.75q_swc₀

Находим погонное усилие, воспринимаемое хомутами (при двух плоских каркасах число поперечных стержней в сечении n=2), равно:

q_sw= ,

где - площадь сечения одного стержня.

q_sw≥0.25R_btb

Определяем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения по формуле:

c= ,

где                                                            q₁=q-v/2

где q-постоянная нагрузка, v-временная нагрузка (при расчете по огибающим эпюрам).

если при этом выполняется условие: c=  ≥ .

Если выполняется условие: c=  < , то

c= ;

При действии сосредоточенных сил значение «с» принимают равным расстоянию до 1-го груза от опоры, если c  , то c= , (если это значение меньше расстояния до первого груза от опоры.)

Внимание!: при определении Q_b величина (с₀) принимается одной из следующих:

с₀= h₀, при с h₀

с₀=с, при с≤2h₀,

c₀=c, при с>2h₀, но не более 3h₀;

при определении Q_sw, величина (с₀) принимается одной из следующих:

с₀= h₀, при с h₀,

с₀=с, при с≤2h₀,

c₀=2h₀, при с>2h₀;

Проверяем условие:

Q≤Q_b+Q_sw

Если условие выполняется, то прочность по наклонному сечению обеспечена, в противном случае увеличивается диаметр стержней поперечной арматуры, класс арматуры, уменьшается шаг поперечных стержней.

В местах изменения интенсивности хомутов следует проверить условие:

Q≤Q_b+Q_sw

Для сосредоточенных сил:

При значениях c, превышающих l₁-длину участка с интенсивностью хомутов q_{sw 1}, при этом, если:       с < 2h_o + l₁, то Q_sw = 0,75[q_sw1c_o- (q_sw1 - q_sw2)(c - l₁)];          

если: с > 2h_o + l₁, то Q_sw = 1,5q_sw2h_o,

при действии на элемент сосредоточенных сил, располагаемых на расстояниях с _i от опоры, для каждого i -го наклонного сечения с длиной проекции с _i не превышающей расстояния до сечения с максимальным изгибающим моментом, значение q_{sw ( i )} определяется следующим образом в зависимости от коэффициента, .

При равномерно распределенной нагрузке:

Длина участка l₁ с интенсивностью хомутов q_{sw 1} принимается:

Если ∆ q_sw <q₁, то l₁= , где ∆ q_sw =0.75·(q_{sw 1} - q_{sw 2})

где с= , с≤3h_0, если с= < , то c=

Если ∆ q_sw >q₁ , то l₁= ,

где Q_b