9.6.2.6 Впливи усадки і повзучості необхідно враховувати, якщо вони можуть суттєво знизити стійкість конструкції.
9.6.2.7 Для спрощення впливи усадки і повзучості можна не враховувати, якщо зростання згинальних моментів за недеформованою схемою (першого порядку) внаслідок деформацій повзучості та поздовжнього зусилля, викликаного постійними навантаженнями, не перевищують 10 %.
9.6.2.8 Для визначення несучої здатності і стійкості необхідно використовувати нелінійний або пружно-пластичний розрахунки.
9.6.2.9 При нелінійному і пружно-пластичному розрахунку необхідно використовувати наступні залежності "напруження-деформації":
- для бетону на стиск і арматурної сталі, як надано у ДБН В.2.6-98;
- для конструкційної сталі (профілю), як наведено у 6.3.
9.6.2.10 Параметри напружено-деформованого стану розрахункового перерізу визначаються з рівнянь рівноваги з використанням параметрів епюри деформацій.
9.6.2.11 Для спрощення замість впливу початкових напружень і геометричних неточностей можуть використовуватись еквівалентні вигини від неточностей (неточності елемента) згідно з таблицею 9.2.
9.6.3 З'єднання на зсув та прикладання навантаження
9.6.3.1 У зонах прикладання навантаження повинні передбачатись відповідні заходи для внутрішніх сил і моментів, що виникають від елементів, приєднаних до кінців та навантажень, що прикладені в межах довжини, і повинні розподілятись між сталевою і залізобетонною складовими, з урахуванням опору зсуву в місці з'єднання сталі та бетону. Необхідно забезпечувати точне моделювання схеми навантаження, яка не призводить до виникнення значного ковзання у місці з'єднання, що може зробити недійсними зроблені у розрахунку припущення.
9.6.3.2 Якщо комбіновані колони і стиснуті елементи зазнають значного поперечного зсуву, наприклад, при локальних поперечних навантаженнях та моментах на кінцях, повинні передбачатись відповідні заходи для передачі відповідних поздовжніх напружень зсуву в місці з'єднання сталі та бетону.
9.6.3.3 Для центрально навантажених колон і стиснутих елементів поздовжній зсув за межами зони прикладання навантаження можна не розглядати.
9.6.3.4 Зсувні з'єднання необхідно забезпечувати у зонах прикладання навантаження та зміни поперечного перерізу; якщо розрахункова міцність на зсув τRd перевищується у місці з'єднання сталі та бетону. Зусилля зсуву повинні визначатись за зміною зусиль у перерізі сталевого або бетонного поперечного перерізу на довжині прикладання навантаження. Якщо навантаження прикладаються тільки до бетонного поперечного перерізу, то отримані із пружного розрахунку загальні значення повинні враховувати повзучість та усадку. В іншому випадку зусилля у місці з'єднання повинні визначатись за теорією пружності або пластичності для визначення більш несприятливого випадку.
9.6.3.5 За відсутності більш точного методу довжина зони прикладання не повинна перевищувати 2d або L/3, де d - мінімальний поперечний розмір колони, а L - довжина колони.
9.6.3.6 З'єднання на зсув у зонах прикладання навантаження через пластини на кінцях комбінованих колон і стиснутих елементів не вимагається, якщо з'єднання між бетоном та торцевою пластиною знаходиться постійно при стиску, з урахуванням повзучості та усадки. Для заповнених бетоном труб круглого перерізу можна враховувати ефект обойми.
9.6.3.7 Якщо зсувні стрижні приєднуються до стінки частково або повністю забетонованого сталевого профілю двотаврового або подібного перерізу, можна враховувати сили тертя, що розвиваються при поперечному розширенні бетону вдовж прилеглих сталевих полиць. Цей опір можна додавати до обчисленого опору зсувних з'єднань. Можна припускати, що додатковий опір становить μPRd/2 на кожній полиці і кожному горизонтальному ряді зсувних стрижнів, де μ - відповідний передбачуваний коефіцієнт тертя. Для сталевих нефарбованих профілів μ можна приймати 0,5.PRd - опір одиночного стрижня.
9.6.3.8 Якщо переріз навантажений частково, то навантаження можуть розподілятись з коефіцієнтом 1,25 по товщині tc торцевої пластини. А напруження у бетоні повинні обмежуватись фактичною площею прикладання навантаження для порожнистих профілів згідно з 9.6.3.9, а для всіх інших типів перерізів - згідно з ДБН В.2.6-98.
9.6.3.9 Для заповнених бетоном порожнистих сталевих профілів для розрахунку міцності колони може враховуватись поздовжня арматура навіть у випадку, якщо вона не приварена до торцевих пластин або не контактує безпосередньо з пластинами за умови, що:
- не вимагається перевірки на втому;
- зазор між арматурою і торцевою пластиною не перевищує .
9.6.4 Положення стосовно конструювання
9.6.4.1 Захисний шар бетону для сталевого профілю та арматури
9.6.4.1.1 Для повністю омонолічених сталевих профілів повинен забезпечуватися щонайменш мінімальний захисний шар залізобетону для гарантування безпечної передачі зусиль зчеплення, захисту сталі від корозії та розтріскування бетону.
9.6.4.1.2 Захисний шар бетону полиць повністю замонолічених сталевих профілів повинен бути не менше ніж та не менше ніж 1/6 ширини b полиць.
9.6.4.1.3 Захисний шар бетону для арматури повинен відповідати ДБН В.2.6-98.
9.6.4.2 Поздовжня і поперечна арматура
9.6.4.2.1 Поздовжня арматура у заповнених бетоном колонах, яка враховується у несучій здатності поперечного перерізу, повинна становити не менше ніж 0,3 % від перерізу бетону. У заповнених бетоном порожнистих перерізах зазвичай поздовжня арматура не потрібна, якщо розрахунку на вогнестійкість не вимагається.
9.6.4.2.2 Поперечна і поздовжня арматура у повністю або частково заповнених бетоном колонах повинна розраховуватись і встановлюватись згідно з ДБН В.2.6-98.
9.6.4.2.3 Для повністю або частково замонолічених елементів за умови навколишнього середовища згідно з ДБН В.2.6-98 і якщо поздовжня арматура у розрахунку не враховується, то необхідно встановлювати мінімальну поздовжню арматуру діаметром та кроком , а поперечну арматуру-діаметром та кроком . Як альтернатива можуть застосовуватись зварні сітки з арматурою діаметром .
9.7 Втома
9.7.1 Загальні положення
9.7.1.1 Опір комбінованих конструкцій втомі необхідно перевіряти, якщо конструкція зазнає зміни напружень.
9.7.1.2 Розрахунок за граничним станом на втому повинен забезпечити на прийнятному рівні вірогідності, що протягом всього проектного строку експлуатації настання відмови у роботі малоймовірне внаслідок втоми або необхідний ремонт внаслідок пошкодження, спричиненого втомою.
9.7.1.3 Для навантажених стрижнів зсувних з'єднань у будівлях при характеристичному сполученні дій максимальне поздовжнє зусилля зсуву не повинно перевищувати 0,75PRd.
9.7.2 Коефіцієнти надійності для оцінки втоми у будівлях
Коефіцієнти надійності для опору втомі для сталевих елементів наведено у ДБН В.2.6-135, а у ДБН В.2.6-98 - для бетону та залізобетону. Для стрижнів з головками при зсуві необхідно застосовувати коефіцієнт надійності γMf,s.
Примітка. Рекомендується величина γMf,s = 1,0.
9.7.3 Опір втомі
9.7.3.1 Опір втомі для конструкційної сталі необхідно приймати згідно з ДБН В.2.6-135.
9.7.3.2 Опір втомі бетону, арматурної сталі та попередньо напруженої сталі необхідно приймати згідно з ДБН В.2.6-98.
9.7.4 Внутрішні сили та навантаження втоми
9.7.4.1 Внутрішні сили та моменти повинні визначатись загальним пружним розрахунком конструкції згідно з 8.4.2 та 8.4.5 і при сполученні впливів, визначеному ДБН В.2.6-98.
9.8.4.2 Максимальні та мінімальні внутрішні згинальні моменти та внутрішні сили, що виникають при сполученні навантажень згідно з 9.7.4.1, визначаються як MEd,maх,f і MEd,min,f.
9.7.4.3 Навантаження втоми необхідно визначати за відповідними частинами ДБН В.2.6-135 і ДБН В.2.6-98. Динамічний відгук (реакція) конструкції або ударний ефект повинні враховуватись у відповідних випадках.
10 ГРАНИЧНИЙ СТАН ЗА ПРИДАТНІСТЮ ДО ЕКСПЛУАТАЦІЇ
10.1 Загальні положення
10.1.1 Конструкція з комбінованими елементами повинна проектуватись і зводитись так, щоб задовольнялись відповідні граничні стани за експлуатаційною придатністю згідно з основними вимогами ДБН В.1.2-14.
10.1.2 Перевірка граничних станів за експлуатаційною придатністю повинна ґрунтуватись на критеріях, наведених у ДБН В.1.2-14.
10.1.3 Граничні стани за експлуатаційною придатністю для комбінованих плит з профільованим сталевим настилом повинні перевірятись згідно з розділом 11.
10.2 Напруження
10.2.1 Загальні положення
10.2.1.1 При визначенні напружень для балок у граничному стані за експлуатаційною придатністю необхідно враховувати у відповідних випадках наступні впливи:
- повзучість та усадку бетону;
- послідовність зведення;
- нелінійний характер роботи бетону, арматури та конструкційної сталі, за необхідності;
- депланація від кручення або без кручення, якщо таке має місце.
10.2.1.2 Якщо не використовується більш точний метод, то повзучість і усадку слід враховувати згідно з ДБН В.2.6-98.
10.2.1.3 При розрахунку міцність бетону на розтяг не враховується.
10.2.2 Обмеження напружень для конструкцій будівель
10.2.2.1 Обмеження напружень не вимагається для балок, якщо для І групи граничного стану не вимагається перевірки на втому і не передбачається застосування попереднього напруження канатами і/або прикладанням контрольованих деформацій (наприклад, піддомкрачуванням на опорах).
10.2.2.2 Для комбінованих колон у будівлях, зазвичай, не вимагається обмеження напружень.
10.3 Деформації у будівлях
10.3.1 Прогини
10.3.1.1 Прогини одних сталевих елементів від прикладеного навантаження повинні визначатись згідно з ДБН В.2.6-135.
10.3.1.2 Прогини комбінованих елементів від прикладеного навантаження повинні визначатись за розрахунком згідно з розділом 8.
10.3.1.3 Відліковий рівень вертикального прогину (провисання) δmах вільно обпертих балок визначається до верхньої площини комбінованої балки. Тільки у випадку, якщо прогин може впливати на зовнішній вигляд будівлі, необхідно приймати за відліковий рівень нижню площину балки.
10.3.1.4 Впливами неповного набуття міцності зчеплення можна знехтувати, якщо:
a) розрахунок зсувного з'єднання виконано згідно з 9.5;
b) застосовується не менше ніж половина зсувних з'єднань від необхідних для досягнення повного зсувного з'єднання або зусилля, що виникають при пружному характері роботи і які діють у зсувних з'єднаннях, для II групи граничних станів не перевищують РRd;
c) у випадку використання ребристих плит з ребрами поперек балки висота ребер не перевищує .
10.3.1.5 При визначенні прогину для вільно обпертих балок можна враховувати вплив місцевої текучості конструкційної сталі над опорою шляхом множення згинального моменту на опорі, визначеного згідно з наведеними у цьому розділі методами, на наступний додатковий знижуючий коефіцієнт:
- f2 = 0,5, якщо fу досягається до набуття міцності бетоном плити;
- f2 = 0.7, якщо fу досягається після набуття міцності бетоном.
10.3.1.6 У разі відсутності особливих вимог замовника вплив кривизни, спричиненої усадкою бетону, може не включатись у прогин за умов, що величина відношення прольоту до загальної висоти балки не перевищує 20.
10.3.2 Вібрація (коливання)
Динамічні характеристики балок перекриття повинні задовольняти критерії, наведені у ДБН В.1.2-14.
11 КОМБІНОВАНІ ПЛИТИ З ПРОФІЛЬОВАНИМИ НАСТИЛАМИ
11.1 Загальні положення
11.1.1 Галузь
11.1.1.1 У цьому розділі розглядаються комбіновані плити перекриттів з прольотом тільки у напрямку ребер. Положення розділу застосовуються для проектування будівельних конструкцій, якщо прикладені навантаження є переважно статичні, включно з промисловими будівлями, де на перекриття можуть діяти рухомі навантаження.
11.1.1.2 Галузь обмежується настилами з вузьким кроком стінок.
Примітка. Вузький крок стінок визначається верхньою межею відношення br/bs (рисунок 11.2). Рекомендується величина 0,6.
11.1.1.3 Для конструкцій, у яких прикладене ненавантаження у більшій мірі повторюване або прикладене раптово і створює динамічні впливи, комбіновані плити дозволяється застосовувати, але особливу увагу належить звертати на конструювання з метою гарантування, що з часом комбінована робота не буде порушена.
11.1.1.4 Комбіновані плити можуть застосовуватись для забезпечення закріплення із площини сталевих балок та у якості діафрагм для сприйняття горизонтальних дій, але ці норми не дають окремих правил.
11.1.2 Визначення
11.1.2.1 Типи зсувних з'єднань
Профільований сталевий настил повинен сприймати і передавати горизонтальний зсув на контакті між настилом та бетоном. Саме зчеплення між сталевим настилом і бетоном не вважається достатнім для забезпечення спільної роботи. Така робота повинна забезпечуватись між настилом і бетоном шляхом застосування одного або більше заходів (рисунок 11.1):
a) механічне зчеплення, що забезпечується деформуванням профілю (вм'ятинами або виступами);
b) зчеплення тертям для профілів у формі виступів під кутом;
c) заанкерування кінців, що забезпечується шляхом приварювання стрижнів або іншим типом місцевого з'єднання між бетоном і сталевим настилом тільки у поєднанні з а) або b);
d) заанкерування кінців, що забезпечується деформуванням ребер на кінцях настилів, тільки у поєднанні з b).
1 - механічне зчеплення; 2 - зчеплення тертям; 3 - заанкерування кінців привареними через настил стрижнями; 4 - заанкерування кінців деформуванням ребер
Рисунок 11.1 - Типові форми зчеплення у комбінованих плитах
11.1.2.2 Повне і часткове з'єднання на зсув
Проліт плити має повне з'єднання на зсув, якщо збільшення опору з'єднання на поздовжній зсув не буде збільшувати розрахункову несучу здатність елемента на згин. В іншому випадку з'єднання на зсув є частковим.
11.2 Положення з конструювання
11.2.1 Товщина плити і армування
11.2.1.1 Загальна товщина комбінованої плити h повинна бути не меншою ніж . Товщина бетону hс вище основної площини, що проходить по верху ребер настилу, повинна становити не менше ніж .
