Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ методов расчета и конструирования железобетонных коротких элементов на основе расчетных моделей 12
1.1. Обзор методов расчета 13
1.1.1. Короткие балки и их разновидности 13
1.1.2. Консоли колонн 21
1.1.3. Консоли ригелей с подрезками 28
1.1.4. Ростверки свайных фундаментов с однорядным расположением свай 32
1.1.5. Комплексный каркасно-етеновой элемент 37
1.2. Обзор конструктивных решений 43
1.2.1. Схемы типового армирования 44
1.2.2. Схемы армирования коротких элементов на основе каркасно-стержневых моделей 49
1.3. Анализ методов расчета коротких элементов 55
1.3.1. Анализ расчетных моделей 59
1.3.2. Оценка методики расчета коротких элементов 60
1.3.3. Оценка влияния различных факторов на прочность коротких элементов 62
1.4. Анализ конструктивных решений коротких элементов 66
1.4.1. Принцип армирования коротких элементов по конструктивным требованиям Норм проектирования 66
1.4.2. Принцип армирования коротких элементов на основе каркас-но-стержневых моделей 67
1.5. Проблемы проектирования коротких элементов 68
1.6. Цель и задачи исследования 69
Глава 2. Экспериментальные исследования коротких балок ...71
2.1. Программа экспериментальных исследований коротких балок,
составленная автором на основе ранее проведенных испытаний 71
2.2. Систематизация экспериментальных исследований коротких балок 75
2.2.1. Описание конструктивных решений опытных образцов 75
2.2.2. Характер изменения пролета среза, как основного исследуемого фактора, при увеличении высоты и длины балок 76
2.2.3. Характер изменения исследуемых факторов - длины грузовых и опорных площадок 84
2.2.4. Характер изменения исследуемого фактора - прочности бетона 85
2.2.5. Характер изменения исследуемых факторов - количества и вида продольной арматуры 87
2.3. Физико-механические характеристики бетона и арматуры опытныхобразцов 89
2.4. Методика испытаний 89
Глава 3. Анализ результатов экспериментальных исследованийкоротких балок 93
3.1. Характер образования и развития трещин 93
3.1.1. Образование трещин при увеличении пролета среза 93
3.1.2. Образование трещин при изменении размеров опорных и грузовых площадок 97
3.1.3. Образование трещин при изменении прочности бетона 99
3.1.4. Образование трещин при изменении количества и вида продольного армирования 100
3.2. Развитие классификации трещин и схем разрушения коротких балок 103
3.3. Напряженно-деформированное состояние коротких балок при изменении исследуемых факторов на основе физического и численного эксперимента 106
3.4. Закономерность изменения усилий образования трещин и разрушающих усилий при изменении исследуемых факторов 114
3.4.1. Влияние пролета среза , длины опорных и грузовых площадок 114
3.4.2. Влияние прочности бетона 118
3.4.3. Влияние количества и вида продольной арматуры 128
Выводы по главе 135
Глава 4. Совершенствование методов расчета железобетонных балок с малым пролетом среза на основе каркасностержнево й модели 140
4.1. Направление развития методов расчета 140
4.2. Моделирование работы элементов, в которых пролет среза равен нулю 141
4.3. Модификации каркасно - стержневых моделей коротких балок 149
4.3.1. Сопротивление наклонных сжатых бетонных полос в короткихбалках 149
4.3.2.Построение расчетных моделей при изменении пролетасреза 152
4.3.3. Построение расчетных моделей при изменении размеров грузовых и опорных площадок 157
4.3.4. Построение расчетных моделей при увеличении класса бетона, процента армирования, класса и вида арматуры 160
4.4. Расчет стержневых моделей коротких балок 160
4.5. Предельное состояние в расчетных сечениях коротких балок. Рас
четные зависимости 162
4.5.1. Определение предельных состояний в расчетных сеченияхбалок 162
4.5.2.Критерии прочности бетона 164
4.5.3. Расчет прочности коротких балок при срезе сжатой полосы бетона 166
4.5.4. Расчет трещиностойкости ..168
4.6. Учет влияния исследуемых факторов при расчете коротких балок170
4.6.1.Влияние пролета среза 170
4.6.2.Влияние размеров грузовых и опорных площадок 170
4.6.3.Влияние прочности бетона, количества и вида продольнойарматуры 171
4.7. Оценка усовершенствованного метода расчета коротких балок...172
Выводы по главе 174
Глава 5. Экономическая эффективность проектированияжелезобетонных коротких балок и их разновидностей на основекаркасно-стержневых моделей .181
5.1. Оценка конструктивных решений коротких балок и их разновидностей, полученных на основе Нормативных методов расчета, СНиП 2.03.01-84 (Россия) 182
5.1.1. Короткие балки 182
5.1.2. Перемычки над проходами 184
5.1.3. Подкрановые ригели двухветвевых колонн 184
5.1.4. Ригели с подрезками 185
5.1.5. Оценка конструктивных решений 186
5.2. Оценка конструктивных решений коротких балок и консолей, полученных на основе Зарубежных Норм проектирования 188
5.2.1. Расчетные зависимости 188
5.2.2. Короткие балки 191
5.2.3. Двухконсольные балки и короткие консоли 193
5.2.4. Оценка конструктивных решений 195
5.3. Оценка конструктивных решений коротких балок и их разновидностей, разработанных на основе метода расчета с использованием расчетных каркасно-стержневых моделей 195
5.3.1. Принцип конструирования коротких балок на основе каркасно-стержневых моделей 196
5.3.2. Короткие балки 198
5.3.3. Короткие консоли 198
5.3.4. Перемычки над проходами 199
5.3.5. Подкрановые ригели двухветвевых колонн .200
5.3.6. Ригели с подрезками 201
5.3.7. Оценка конструктивных решений 201
5.4. Примеры расчета коротких балок и их разновидностей на основе каркасно-стержневых моделей 203
5.5. Экономическая эффективность проектирования коротких балок и их разновидностей на основе каркасно-стержневых моделей 203
5.5.1. Оценка экономической эффективности использования материальных затрат 203
5.5.2. Анализ материалоемкости продукции 211
Выводы по главе 213
Общие выводы 219
Литература 223
- Схемы армирования коротких элементов на основе каркасно-стержневых моделей
- Систематизация экспериментальных исследований коротких балок
- Образование трещин при изменении прочности бетона
- Модификации каркасно - стержневых моделей коротких балок
Схемы армирования коротких элементов на основе каркасно-стержневых моделей
Армирование коротких балок на основе каркасно-стержневой модели рассмотрим на примере перемычек над проходами и подкрановых ригелей двухветвевых колонн. На рис. 1.26, 1.27 показаны эффективные виды армирования и облегчения конструктивной формы перемычек и подкрановых ригелей колонн. Эффективным и технологически простым является армирование горизонтальными Asw,g и вертикальными Asw.v хомутами, рис.1.26,а; 1.27,а. Предлагается в пределах перемычки или подкранового ригеля отгибать продольные стержни ветвей колонны к центру приложения силы, рис. 1.26,6; 1.27,в. В этом случае отогнутые стержни принимают прямое участие в работе сжатой наклонной полосы. Продольные стержни арматуры колонны, расположенные с внутренней стороны ветвей, могут быть укорочены. Испытания показали рациональность применения в перемычках и подкрановых ригелях спирали из высокопрочной проволоки в качестве продольной и поперечной арматуры, рис.1.26,в; 1.27,6. При этом в зоне передачи нагрузки, а также в растянутой зоне шаг спирали принимается более частым. В качестве облегчения конструктивной формы в перемычках и подкрановых ригелях устраивается отверстие треугольного очертания в зоне малых напряжений, рис.126,г; 1.27,в.
Армирование консолей колонн на основе каркасно-стержневой модели показано на рис. 1.28. Эффективным и технологически простым является армирование консолей горизонтальными хомутами А д, равномерно распределенными по высоте консоли, рис.1.28,а. При увеличении вылета консоли более эффективными становятся вертикальные хомуты Asw.v, рис. 1.28,6. Для повышения прочности консоли колонны по сжатой наклонной полосе производится армирование консоли одновременно вертикальными и горизонтальными хомутами, рис.1.28,в. Использованы І - образные хомуты, отогнутые части которых наиболее эффективны при косвенной работе в сжатой наклонной полосе, рис.1.28,г. Повышение прочности достигается за счет армирования консолей стержнями, ориентированными по направлению действия главных сжимающих напряжений, As,lnc. Наибольший эффект достигается, когда отогнутые стержни прикрепляются к грузовой площадке и выполняют одновременно роль анкеровочных стержней, рис.1.28,д. Принцип армирования консольных опор ригелей с подрезками в полной мере соответствует каркасно- стержневой модели. Он заключается в использовании продольной двухрядной арматуры, расположенной в растянутой зоне консоли ригеля, а также в использовании сосредоточенных вертикальных хомутов за подрезкой по всей высоте ригеля.
Отгибы, расположенные над вершиной угла подрезки, не применяются, т.к. они почти не влияют на прочность приопорнои зоны. Предлагаются варианты конструктивных решений, показанные на рис. 1.29. При высоких нагрузках рекомендуется объединять сосредоточенные за подрезкой хомуты небольших диаметров в пакет, рис.1.29,а. При перемещении силы нагружения относительно опоры на расстояние 2,5 hoc разрушение ригеля происходит по наклонной трещине, проходящей по всей высоте ригеля. С целью повышения несущей способности этой трещины эффективными и экономичными являются укороченные хомуты, расположенные в приопорнои зоне ригеля, рис. 1.29,6. В качестве поперечной арматуры предлагаются спирали из проволоки ВрИ, рис.1.29,в. Эффективным является расположение спирали с учащенным шагом, либо вплотную друг к другу в сечении за подрезкой. Ростверки с однорядным расположением свай. При малых значениях шага свай, а/п0 0,45, продольная арматура, расположенная у верхней грани ростверка над опорой-сваей - АД по расчету не требуется. Рекомендуется отказаться от данного вида арматуры. При расчете ростверков на основе каркасно-стержневой модели постановка поперечной арматуры не требуется. В этом случае следует отказаться от вертикальных хомутов, принятых в типовых решениях, рис.1.30,а. С увеличением шага свай, или при уменьшении высоты ростверка (аУп0 0,45) появляется необходимость установки продольной арматуры у верхней грани ростверка, Asv. Рекомендуется производить обрыв этой арматуры в пролете, рис. 1.30,6. Поперечная арматура устанавливается только в приопорнои зоне и определяется по расчету на основе каркасно-стержневой модели.
Комплексные каркасно-стеновые элементы. Схема армирования комплексного каркасно-стенового элемента на основе каркасно-стержневой модели показана на рис. 1.31. Отличие заключается в том. Что арматурные стержни AsW в сетке, армирующей стену, располагаются по диагонали, т.е. сориентированы в направлении главных напряжений и поэтому используются наиболее эффективно. Выбрано три направления оценки методов расчета класса коротких элементов, базирующихся на каркасно-стержневых моделях. К ним относится анализ структурных изменений моделей в зависимости
Систематизация экспериментальных исследований коротких балок
Для реализации программы исследований коротких балок, приведенной выше, необходимо привести в единую систему используемые результаты испытаний коротких балок. Основу системы составляют исследуемые факторы. По этому принципу отбирались результаты испытаний коротких балок. Собрано 298 испытанных балок. Систематизация экспериментальных исследований включала в себя характеристики опытных образцов, показатели изменения исследуемых факторов, физико-механические характеристики бетона и арматуры опытных образцов балок, а также методику испытаний. Все балки, результаты испытания которых анализировались ниже, в главе 3, имели одинаковую форму поперечного сечения - прямоугольное сечение b h, одинаковую схему нагружения сосредоточенной силой и схему свободного опирания - на две опоры. Армирование опытных образцов коротких балок принималось одинаковым, использовалась продольная арматура в количестве трех стержней, расположенных вдоль нижней грани балки. При этом продольная арматура имела надежную анкеровку, она заводилась за внутреннюю грань опоры, отгибалась вдоль торцевой поверхности; дополнительно за внутренней гранью опоры приваривались анкеровочные вертикальные хомуты с каждой стороны. На рис.2.2 показаны схемы конструктивных решений опытных образцов коротких балок. Кроме того, для сопоставления и оценки изучаемых факторов собраны результаты испытаний бетонных коротких балок-близнецов. Отобранные для анализа балки объединялись в серии. В программу включено 18 серий балок. В каждой серии балок исследовался один из факторов, включенных в программу исследований. Подробно геометрические характеристики опытных образцов приведены в таблице 2.1-2.4. Ранее говорилось, что основным фактором, определяющим прочность и класс коротких балок, является пролет среза, который характеризуется соотношением - a/h0. Характерно, что пролет среза изменяется либо при изменении расстояния между линиями действия внешней силы и опорной реакции, т.е. расстояния а, либо при изменении высоты балки, т.е. величины п. Образцы, в которых изменялся пролет среза, объединены в серии и представлены в таблице 2.1. В балках этих серий величина пролета среза изучается всесторонне при а/п0 2. График изменения исследуемого фактора пролета среза показан на рис.2.3. Схематично характер изменения пролета среза показан на рис.2.1. При этом диапазон изменения соотношения а/п0 составляет а/п0=0,065; 0,125; 0,25; 0,375; 0,5; 0,625; 0,75; 1,0; 1,25; 1,5. Таким образом диапазон изменения пролета среза является весьма широким.
При анализе результатов экспериментальных исследований выявлены следующие факторы, влияющие на прочность и характер работы коротких балок. К этим факторам относятся размеры фузовых и опорных площадок - liUPid и lSUpy. В испытаниях (6,71,99) выявлено, что ширина расчетной бетонной полосы КСМ коротких балок формируется размерами фузовых и опорных площадок. В связи с этим очертание условной бетонной полосы может изменяться в зависимости от размеров и соотношения длины фузовой и опорной площадок. Бетонная полоса может быть с параллельными фанями в форме призмы при условии, что размеры фузовых и опорных площадок являются одинаковыми, lSup,erUp,v , а также иметь форму усеченной пирамиды при lSup,v lsup,d , либо при lsup.d lsup,v Следовательно, для полного изучения влияния размеров фузовых и опорных площадок необходимо привести в систему результаты испытания опытных образцов, в которых одновременно изменяются размеры фузовых и опорных площадок, т.е. в каждом случае lsup,v=lsup,d ,а также образцов, в которых изменяется длина грузовой площадки lsuPiV при постоянном значении размеров опорных площадок lsupd. Кроме того, в каждом названном случае оказалось возможным собрать образцы, в которых изменяется пролет среза аЛі0=0,065-1,5 при одновременном изменении длины фузовой площадки. В результате появляется возможность изучить влияние размеров фузовых площадок от минимальных значений до максимальных, при которых схема нафужения изменяется от нагружения сосредоточенной силой до нагружения равномерно распределенной нагрузкой. Собранный экспериментальный материал позволяет в полном объеме реализовать поставленную задачу, т.е. всесторонне изучить влияние размеров грузовых и опорных площадок на работу коротких балок. График изменения размеров грузовых и опорных площадок в опытных образцах коротких балок показан на рис.2.4. Схематично характер изменения размеров грузовых и опорных площадок показан на рисю2.1. Диапазон изменения размеров грузовых и опорных площадок характеризуется размерами 4,5; 5; 9; 10; 18; 20; 30 и 40 см. Таким образом фактор - длина грузовых и опорных площадок исследован в исчерпывающем объеме. Собранные образцы систематизированы, объединены в серии и представлены в таблице 2.2.
В программу исследований включен следующий фактор, влияющий на прочность коротких балок. Этим фактором является характеристика прочности бетона при изменении класса бетона. Анализ проведенных экспериментальных исследований показал, что прочность бетона исследовалась в небольших масштабах. Оказалось возможным собрать результаты экспериментальных исследований, в которых класс бетона изменялся в следующем порядке: В20, ВЗО, В50. Не смотря на то, что диапазон изменения класса бетона невелик, тем не менее можно сказать, что изучено влияние прочности бетона на прочность коротких балок при переходе от широко используемого бетона при невысоком классе В20 к среднему классу бетона ВЗО и к прочному бетону В50. Можно предположить, что анализ собранного материала позволит получить полную картину изменения прочности балок при изменении прочности бетона. Проведенный анализ отдельных экспериментальных исследований (6,71,99) позволяет сделать вывод о том, что увеличение разрушающей силы не пропорционально росту прочности бетона. Отметим важность изучения этого фактора. Она
Образование трещин при изменении прочности бетона
Рассмотрены результаты испытаний 66-и коротких балок. Особенностью трещинообразования этих балок с увеличением прочности бетона в 1,6 и в 2,6 раза, R=19;30;49 МПа является то, что усилия их образования Fcrc почти не изменялись. При увеличении прочности бетона в 2,6 раз разрушающее усилие повышается в 2,3 раза. В балках с высокой прочностью R=49 МПа рост усилия образования наклонных трещин снижается и составляет 1,03 раза. Характер развития трещин с ростом прочности бетона не изменяется. Проведен анализ характера развития трещин в 212 коротких балках. Установлено, что при армировании балок гладкой арматурой усилия образования трещин в растянутой зоне снизились в 1,3 раза. Одновременно увеличивается количество трещин как при малых значениях а/п0 0,5 , так и при больших значениях а/п0 1,5. Разрушающие усилия уменьшаются в среднем в 1,3 раза. При увеличении количества продольной арматуры от jn,s=0,7% до jns=1,3%, т.е. в 1,9 раза, усилия образования трещин Fcrc увеличиваются в среднем в 1,4 раза. В образцах с малыми значениями высоты и максимальными значениями jug по мере увеличения пролета среза нарастает количество и длина трещин, начинающихся у нижней грани балки, ранее (71) они были названы трещинами Т-Р. С увеличением высоты коротких балок уменьшается количество трещин в растянутой зоне, при этом увеличивается длина и количество трещин в сжатой зоне, ранее (71) названных Т-Г и Т-О. В образцах балок с максимальной высотой в растянутой зоне трещины не образуются, рис.3.5. Объяснить это можно тем, что по мере увеличения высоты растягивающие усилия в горизонтальном арматурном поясе снижаются. Таким образом, в образцах с малыми значениями пролета среза и малым процентом армирования характер образования трещин изменяется в следующей последовательности. При a/h0=0 определяющей является вертикальная трещина, проходящая по линии действия усилий. С увеличением пролета среза а/п0 0,5 вертикальная трещина в средней части балки раздваивается и наклоняется в сторону опорных площадок. С дальнейшим увеличением пролета среза 0,5 аУп0 1,5 вершина пересечения траекторий наклонных трещин, выделяющих растянутую зону, перемещается в сторону грузовой площадки.
При пролете среза а/п0=1,5 указанные наклонные трещины достигают верхней грани балки. В растянутой зоне у нижней грани появляется серия дополнительных почти вертикальных трещин, рис.3.6. Эти трещины ранее (71) названы трещинами Т-Г, Т-Р. В образцах с малыми пролетами среза а/п0 0,5 и максимальным процентом армирования траектории трещин в бетоне коротких балок почти не отличаются от аналогичных балок с минимальным процентом армирования. При дальнейшем увеличении пролета среза а/п0 1,5 в коротких балках с высокой прочностью бетона принципиальных отличий в образовании трещин не наблюдается. При уменьшении прочности бетона трещины в растянутой зоне не достигают верхней грани. Одновременно появляются прерывистые трещины в наклонных полосах бетона, расположенных между опорными и грузовыми площадками. Можно сделать вывод, что при a/ho=0 и а/п0 0,25 разрушение происходит почти по вертикальной трещине, характеризующей раскол и срез бетона.
При увеличении пролета среза а/п0 1,0, процента армирования jits и прочности бетона R разрушение происходит по растянутой зоне в результате развития трещин ТА. При снижении прочности бетона наблюдается комбинированная схема разрушения, т.е. разрушение происходит одновременно по растянутой и сжатой зоне бетона. Сопоставляя результаты испытаний , следует отметить, что с увеличением количества арматуры в 1,9 раз усилие образования трещин увеличивается в 1,4 раза. Прочность по растянутой зоне увеличи вается почти пропорционально росту количества арматуры, т.е. в 1,7 раз. Прочность по сжатой зоне также увеличивается в среднем в 1,2 раза при проценте армирования ц8=1,3% . Следовательно переармированными можно считать балки с процентом армирования ц5 1,3%. Ранее, в работах (71,99) была предложена классификация трещин и схем разрушения коротких балок с пролетом среза 0,25 а/п0 1 и a/h0=1-1,5, при планировании схем разрушения, рис.3.7. В этих работах отсутствовали балки, пролет среза которых составлял a/ho=0-0,25, а также не изучалась смена схем разрушения, отсутствовал комплексный анализ и комплексное исследование балок при одновременном изменении двух и более факторов. Кроме того, ограничивался диапазон изменения основных факторов. Поэтому в данном разделе ставилась задача развития классификации трещин и схем разрушения коротких балок, рис.3.8. Прежде чем описать предложенные дополнения напомним, что ранее (71,99) было выделено три вида трещин и два вида разрушения, схемы которых показаны на рис.3.7. Классификация включала в себя Т-Г- наклонные трещины, выделяющие сжатую полосу бетона; Т-Р - вертикальные трещины в растянутой зоне; Т-О или Е Т-О - наклонные (опасные) трещины разрушения сжатой бетонной полосы. Разрушение классифицировалось по двум видам - по сжатой наклонной полосе и по растянутому арматурному горизонтальному поясу. Проведенный анализ позволил выявить характер развития трещин и схем разрушения при одновременном изменении нескольких факторов и при полном расширении диапазона их значений. При пролете среза a/h0=0 классификация дополняется трещинами
Модификации каркасно - стержневых моделей коротких балок
Целью этого раздела является распространение принципа моделирования, принятого для элементов в форме призмы, куба и бруса, в короткие балки. При этом основанием для моделирования также принимается метод копирования схем разрушения, комплексный подход к оценке влияния основных факторов и развитие обратного метода моделирования. Модификации расчетных моделей определяются изменением напряженно-деформированного состояния сжатой бетонной полосы-призмы в зависимости от условий ее работы в теле балки, а также от характера влияния изученных факторов. Рассмотрим построение моделей в порядке изменения основных факторов.
Рассмотрим процесс (механику) разрушения бетонной сжатой полосы, определяющей прочность коротких балок, в соответствии с известной моделью КСМ (5,71,99) и опытными данными (108). Бетонная полоса испытывает наклонное сжатие вдоль оси и срез вдоль диагоналей. Процесс разрушения происходит в следующей последовательности. Образуются граничные трещины сдвига полосы относительно окружающего бетона, рис.4.5,а. Затем происходит увеличение высоты верхнего и нижнего клиньев, формирующихся в зонах смятия бетона, рис.4.5,б, одновременно с развитием пластических деформаций. При этом боковые поверхности клиньев, сближаясь образуют Х-образные диагональные плоскости среза сжатой полосы. Поперечные растягивающие усилия распределяются по треугольной эпюре вдоль боковых граней бетонных полос-призм, рис.4.5,в. В связи с тем, что при даль нейшем росте нагрузки, примерно равной 0,85Ftest, происходит увеличение объема призмы в результате процесса трещинообразования в бетоне полосы, рис.4.5,в, сдерживающее влияние оказывает окружающий бетон. Эпюра бокового сопротивления бетона является зеркальным отражением треугольной эпюры поперечных растягивающих усилий. Сопротивление бетона, окружающего расчетную полосу-призму, условно назовем эффектом обоймы. В некоторых случаях сопротивление окружающего бетона количественно снижается за счет появления граничных трещин сдвига, которые в дальнейшем не развиваются по ширине.
Остановим внимание на трех характерных особенностях. Следует объяснить, почему разрушение коротких балок при срезе сжатой полосы происходит по диагональному сечению, соединяющему грани грузовой и опорной площадок, в то время как сопротивление срезу происходит по двум диагональным сечениям. Ответ на этот вопрос очевиден. При моделировании в коротких балках выделяется призма-полоса бетона с равными по длине диагоналями - сечениями среза. Так как в действительности одно из диагональных сечений имеет большую длину среза, форма разрушения коротких балок выглядит как разрушение по сечению с меньшей длиной. Однако, совместная работа бетонной полосы по двум диагональным сечениям происходит вплоть до разрушения.
Другой особенностью является несимметричное сопротивление бетона, окружающего расчетные полосы. Причинами являются различный характер напряженного состояния и объем бетона, окружающего указанные полосы с внешней и внутренней стороны. Бетон с внутренней стороны наклонной полосы испытывает растяжение, максимальное значение которого соответствует уровню расположения продольной арматуры. Поэтому образование и раскрытие граничной трещины происходит в результате совместного действия сдвигающих и растягивающих усилий. В связи с тем, что ордината треугольной эпюры сопротив ления окружающего бетона в этом уровне равна нулю, в последствии при оценке сопротивления бетона этой особенностью можно пренебречь.
К третьей особенности относится изменение характера (механики) разрушения коротких балок по наклонным полосам бетона, которые выявлены при переходе угла наклона плоскости среза в отрицательный сектор. На рис.4.6 показаны схемы изменения видов разрушения сжатых полос и фрагмент секторов положительных и отрицательных углов линий среза.
Отличие схем разрушения балок заключается в том, что разрушение в результате среза в балках с отрицательным углом среза принципиально невозможно, т.к. в этом случае по сечению среза действуют только сжимающие напряжения.Рассмотрим построение модели при определении прочности.Для сокращения материала приведем пример построения расчетной модели при пролете среза a/h0=0,5.В качестве основы построения модификации известной расчетной стержневой модели КСМ коротких балок (5,71,99) использованы рассмотренные особенности напряженного состояния и схем разрушения.
На рис.4.7 показаны известная модель КСМ и ее модификация -КСМ-х. Приняты три предпосылки. К первой относится сохранение общего принципа построения стержневой модели (5,71,99). Это означает, что ключевые точки модели, угол наклона сжатой полосы, ширина полосы поверху и понизу определяются в полном соответствии с моделью КСМ. Ко второй предпосылке относится соблюдение разработанного принципа моделирования сопротивления бетонной призмы, куба и бру
