Прочность при действии поперечных сил

Справка по работе с расчётом · СП 63.13330.2018 с Изменениями № 1, 2, пп. 8.1.31–8.1.34
Железобетонные конструкции. СП 63.13330.2018 с изменениями № 1 и № 2 → Железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры

1. Что считает

Расчёт железобетонных элементов по прочности при действии поперечных сил на основе модели наклонных сечений (п. 8.1.31): прочность по полосе между наклонными сечениями (п. 8.1.32) и по наклонному сечению на действие поперечных сил (п. 8.1.33). Элемент изгибаемый, без предварительного напряжения арматуры: φ_n = 1 (п. 8.1.34).

2. Расчётная схема и допущения

Полоса между наклонными сечениями: Q ≤ φ_b1·R_b·b·h_0 (8.55), φ_b1 = 0,3 (п. 8.1.32).

Наклонное сечение: Q ≤ Q_b + Q_sw (8.56); Q_b = φ_b2·R_bt·b·h_0²/C (8.57), φ_b2 = 1,5, но не более 2,5R_bt·b·h_0 и не менее 0,5R_bt·b·h_0; Q_sw = φ_sw·q_sw·C (8.58), φ_sw = 0,75, где C принимают не менее 1,0h_0 и не более 2,0h_0; q_sw = R_sw·A_sw/s_w (8.59). Расчёт производят для ряда наклонных сечений при наиболее опасной длине проекции C.

Поперечную арматуру учитывают при q_sw ≥ 0,25R_bt·b; при невыполнении этого условия допускается учитывать её, принимая Q_b = 4φ_b2·h_0²·q_sw/C. Шаг s_w не более s_w,max = R_bt·b·h_0²/Q; при нарушении требований и конструктивных требований п. 10.3 принимают Q_sw = 0.

Коэффициент φ_n по п. 8.1.34 для изгибаемых элементов без предварительного напряжения арматуры равен 1, поэтому в формулах (8.55) и (8.57) он не выписывается.

3. Порядок работы

1. Задайте b, h и a — h_0 = h − a.
2. Выберите класс бетона и условия его работы.
3. Задайте поперечную арматуру: класс, диаметр, число стержней в сечении и шаг s_w.
4. Задайте поперечную силу Q.
5. Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
6. Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
7. Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
8. Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
9. Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
10. «Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

5. Как читать результаты

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

8. На что обратить внимание

• Прочность обеспечена, если выполнены условие (8.55) и условие (8.56) во всех наклонных сечениях.
• Длину C программа находит сама: сечения рассматриваются до длины, при которой правая часть условия (8.56) перестаёт зависеть от C.
• Поперечная арматура должна удовлетворять конструктивным требованиям п. 10.3.
• Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
• Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
• Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
• Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.