При расчете шарниров, соединяющих консоли соседних рам, коэффициент условий работы m2 принимают равным 0,7.
Расчет на прочность и устойчивость
3.12. Прерывающуюся в стыках ненапрягаемую арматуру при определении прочности и устойчивости составных конструкций с сухими, клееными и бетонируемыми стыками в расчётах не учитывают. Положение центра тяжести в сечениях, проходящих через стык, определяют с учетом всей арматуры, в том числе и прерывающейся в них.
3.13. При расчете нормальных сечений составных конструкций к расчетному сопротивлению бетона на прочность вводят коэффициент условий работы , учитывающий снижение прочности составных конструкций, при сухих и клееных стыках (нагружение до отверждения клея) вследствие концентрации напряжения в стыках и возникновения местных силовых полей, а при бетонируемых стыках - вследствие разницы в прочности материала блоков и заполнения стыков.
3.14. Значение коэффициента условий работы сухого стыка принимают равным 0,9.
Примечания. 1. При расстоянии между сухими стыками менее максимального размера сечения, а также при наличии в конструкции двух сближенных сухих стыков (вставленная в стык диафрагма) значение уменьшают на 0,05.
2. При наличии в сжатой зоне стыка элементов из монолитного бетона (выравнивающий слой проезжей части, бетон омоноличивания открытой арматуры и т.д.), участвующих в работе составной конструкции, значение увеличивают на 0,05.
3.15. В фермах при расположении сухих стыков только на торцах сжатых элементов коэффициенты и φ совместно не учитывают. При проверке прочности таких элементов в расчет вводят коэффициент условий работы , а при проверке устойчивости формы -коэффициент φ.
3.16. При расчете наклонных сечений составных элементов с сухими стыками на изгибающий момент проверяют как плоские, так и ломаные сечения, частично проходящие через стык (рис. 13).
В расчете по косому сечению допускается учитывать работу только тех прерывающихся в стыке горизонтальных стержней арматуры, которые имеют достаточную длину заделки l.
3.17. Конструкции с клееными стыками рассчитывают на нагрузки, действующие до отверждения клея, как составные, а на нагрузки, действующие после отверждения клея, - как цельнопролетные (коэффициент условий работы ) с учетом пп. 3.12 и 3.16.
Рис. 13. Возможные разрезы при проверке прочности составной конструкции по наклонному сечению:1-анкер обрывающегося пучка; 2-проверяемое сечение; 3-стык; 4- граница сжатой зоны; 5-центр тяжести сжатой зоны
3.18. Значение коэффициента условий работы клееных стыков до отверждения клея при рифленой торцевой поверхности блока принимают равным 0,90 , а при гладкой поверхности, независимо от способа изготовления блоков, - 0,85.
При назначении величины коэффициента условии работы клееного стыка при неотвержденном клее следует также учитывать примечание 1 к п. 3.14.
3.19. Как цельнопролетные рассчитывают следующие конструкции с бетонируемыми плоскими и зубчатыми стыками:
- конструкции, в которых суточные температурные деформации и усадка бетона в период сборки не приводят к возникновению растягивающих напряжений в стыках (например, при навесной сборке конструкций);
- конструкции, имеющие в стыке обычную или напрягаемую арматуру в количестве, достаточном для воспринятая растягивающих температурных и усадочных напряжений, возникающих в стыках в процессе сборки;
- конструкции, при укрупнительной сборке которых принимают специальные меры, предотвращающие образование температурных и усадочных трещин по контакту бетона омоноличиванием с бетоном конструкции (установка стяжек и др.).
3.20. При расчете конструкций с бетонируемыми стыками на нагрузки, действующие в стадии натяжения арматуры и монтажа, значения коэффициента условий работы , учитывающего разницу в (прочности бетона конструкции и материала заполнения шва, принимают по графику рис. 14.
Рис. 14. Графики зависимости коэффициента условии работы бетонируемого шва от прочности материала, заполняющего шов:1-шов δ=20-40 мм; 2-шов δ=70 мм; 3-шов δ=200 мм и более
Примечание. Значения коэффициента условий работы приведены для элементов сечения толщиной 12 см и более. При толщине менее 12 см и при наличии в стыкуемых элементах отверстий для пропуска пучков значение коэффициента условий работы для шва толщиной 20-40 мм принимают как для шва толщиной 70 мм, а для шва толщиной 70 мм - как для шва толщиной 200 мм.
3.21. Конструкции, в которых при укрупнительной сборке возможно образование в бетонируемом стыке температурных, усадочных или силовых трещин, рассчитывают как конструкции с сухими стыками.
В стадии натяжения арматуры и монтажа коэффициент условий работы принимают в таких конструкциях по графику (см. рис. 14), но не более подсчитанного по п. 3.14.
3.22. Прерывающуюся в стыках арматуру при расчете конструкций с бетонируемыми и клееными стыками по косому сечению учитывают так же, как в конструкциях с сухими стыками.
3.23. Изгибаемые элементы конструкции с сухими, клееными и бетонируемыми плоскими и плоскими с уступом, вертикальными или наклонными стыками проверяют на сдвиг по стыку. Конструкции с зубчатыми сухими, клееными и бетонируемыми стыками на сдвиг по стыку не проверяют.
3.24. Конструкции с плоскими, плоскими с уступом, сухими и бетонируемыми стыками проверяют на сдвиг по стыку на всех стадиях их работы, при этом конструкции с бетонируемыми стыками - только в том случае, если в них возможно появление усадочных, температурных или силовых трещин.
Плоские и плоские с уступом клееные стыки, напрягаемые до отверждения клея, проверяют на сдвиг только на тех стадиях работы конструкции, когда клей неотвержден. После отверждения клея стыки проверяют на сдвиг только при работе конструкции в стадии эксплуатации.
Примечание. Проверка на сдвиг по стыку после отверждения клея является условной. Цель проверки - обеспечить работоспособность составной клееной конструкции на поперечные силы ч случае потери сцепления клея с бетоном.
3.25. Стыки проверяют на сдвиг по формуле
Qн ≤ m · μс · Nн ,
где Qн - сдвигающее усилие в стыке от нормативной нагрузки (с учетом динамического коэффициента), кгс;
Nн - прижимающее усилие в стыке (с учетом динамического коэффициента), кгс;
μс - коэффициент трения в стыке;
m - коэффициент условий работы стыка при проверке на сдвиг.
3.26. Сдвигающее усилие в стыке Qн определяют обычным способом.
При определении прижимающего усилия Nн, которое может быть введено в расчет при проверке стыка на сдвиг, учитывают только нормальное усилие Nнр, передающееся через ребро изгибаемой конструкции. В случае, когда Qн > m · μс · Nнр, допускается учитывать нормальные усилия в прилегающих к ребру участках полок или уширений. Длина вводимых в расчет свесов полок или уширений bп не должна превышать их толщины в месте примыкания к ребру.
3.27. Коэффициент трения бетона по бетону в сухом стыке независимо от вида поверхности стыкуемых торцов (рифленая, гладкая) и способов изготовления блоков (бетонирование «в торец», изготовление в опалубке со строганными торцами и др.) принимают равным 0,55.
Коэффициент трения в клееном стыке, включаемом в работу до отверждения клея, принимают равным:
при гладкой поверхности стыкуемых торцов - 0,15;
при рифленой поверхности одного из стыкуемых торцов - 0,20;
при рифленой поверхности обоих стыкуемых торцов - 0,30.
3.28. Коэффициент условий работы т при проверке стыка на сдвиг принимают равным 0,65.
Если при подсчете Nн учитывают не только нормальные усилия в ребре, но и нормальные усилия в полках проверяемого сечения, дополнительно проверяют стык на сдвиг с учетом только нормальных усилий в ребре. Коэффициент условии работы стыка т при этом допускается (принимать равным 0,8.
3.29. При проверке клееного стыка на сдвиг после отверждения клея коэффициент трения принимают равным 0,55, а коэффициент условий работы стыка т - равным 1,0. Учитывать при определении Nн нормальные усилия, действующие в полках сечения, в этом случае не допускается.
3.30. Элементы проезжей части с сухими и клееными стыками (до отверждения клея) проверяют на сдвиг по стыку от местных нагрузок, действующих в стадии монтажа и эксплуатации.
Стыки плиты проезжей части проверяют на сдвиг по формуле
Qн ≤ m · μс · Nнп ,
гдe Qн - поперечная сила в плите от действующих нагрузок на участке стыка длиной не менее пяти толщин плиты, кгс;
Nнп - нормальное усилие в плите на рассматриваемом участке стыка от действующих нагрузок, кгс;
μс - коэффициент трения в стыке (принимается в соответствии с п. 3.27);
m - коэффициент условий работы стыка на сдвиг (принимается равным 0,8).
3.31. Нижнюю плиту составных конструкций при ломаном или криволинейном очертании в вертикальной плоскости проверяют на изгиб в плоскости, перпендикулярной продольной оси плиты.
3.32. Нормальные напряжения, действующие в стыках составных конструкций, на разных этапах их работы, при расчете по формулам сопротивления упругих материалов подсчитывают общими методами.
Величины нормальных напряжений в сухих, клееных (до отверждения клея) и бетонируемых стыках составных конструкции не должны превышать соответствующих расчетных сопротивлении бетона, умноженных на коэффициент условии работы стыка на проверяемом этапе работы.
Расчет по деформациям
3.33. Жесткость составной по длине конструкции определяют как цельнопролетной конструкции с введением дополнительного коэффициента К1, учитывающего повышению деформативность составной конструкции.
3.34. В конструкциях с бетонируемыми стыками дополнительный коэффициент подсчитывают по формуле
а в конструкциях с сухими и клееными (до отверждения клея) стыками - по формуле
где l1 - средняя длина блока в конструкции, см;
l2 - средняя длина бетонируемого стыка, см;
Еб - модуль упругости бетона блоков, кгс/см2;
Еш - модуль упругости бетона (раствора), заполняющего шов, кгс/см2;
δш - относительные деформации сухого и клееного стыка.
В конструкциях с клееными стыками после отверждения клея коэффициент К1 принимают равным 1.
3.35. Значение δш при определении деформативности конструкции с сухими и клееными стыками принимают для стыков, образованных:
двумя рифлеными поверхностями блоков - δш = 2,0·10-4 см3/кгс;
одной гладкой, а другой рифленой поверхностью блоков - δш = 1,5·10-4 см3/кгс.
двумя гладкими поверхностями, выполненными любым способом - δш = 1·10-4 см3/кгс.
Расчет на трещиностойкость
3.36. В составных конструкциях при любом виде арматуры и на всех стадиях работы растягивающие напряжения во всех типах стыков не допускают, за исключением случаев, оговоренных в п.3.37, при этом в конструкциях, монтируемых методом продольной надвижки, при определении напряжении и стыках учитывают возможность поддомкрачивания балки во время ее надвижки.
3.37. В пролетных строениях мостов, собираемых навесным способом, с сухими стыками на стадии монтажа в зоне, сжатой при любых сочетаниях эксплуатационных нагрузок, в сечениях по стыку допускают условные растягивающие напряжения не более .
Примечание. Напряжения названы условными потому, что их вычисляют в предположении работы сечения по стыку на растяжение, чего при сухом стыке не может быть.
3.38. Продольную трещиностойкость сжатой при монтаже зоны конструкции при наличии растягивающих напряжений в сухом стыке проверяют путем определения максимальных сжимающих напряжений в бетоне конструкции без учета работы стыка на растяжение. При проверке учитывают усилие и напрягаемой арматуре Nпр , усилие в монтажных тяжах или пучках и собственный вес монтируемой конструкции. Эпюру напряжений в сжатой зоне стыка конструкции принимают по треугольнику.
Максимальные напряжения в стыке не должны превышать расчетных сопротивлений RT, умноженных на коэффициент условий работы стыка .
3.39. Ребра изгибаемых элементов составных конструкций должны быть проверены на главные напряжения. В соответствии с требованиями «Указаний по проектированию мостов и труб» проверяют на главные напряжения ребра следующих составных конструкций:
- конструкций с зубчатыми стыками;
- конструкций с плоскими, плоскими с уступом, бетонируемыми и клееными (после отверждения клея) стыками;
- конструкции с плоскими, плоскими с уступом, сухими и клееными (до отверждения клея) стыками, в которых отношение сдвигающей силы к силе трения в стыке равно или меньше 0,5;
- конструкции с плоскими, плоскими с уступом, сухими и клееными (до отверждения клея) стыками, в которых во всех волокнах шва по его высоте сдвигающие силы меньше или равны силам трения (рис. 15).
τс ≤ μс·σх·b,
где τс - касательные напряжения от нормативной нагрузки в рассматриваемом волокне стыка, определенные как для монолитной конструкции, кгс/см2;
b - ширина ребра конструкции, см;
μс - коэффициент трения в стыке;
σх - нормальное напряжение в рассматриваемом волокне от нормативной нагрузки, кгс/см2;
b = b + 2bп - принятая ширина сечения при определении (см. п. 3.26 и рис. 15) для проверки конструкции на сдвиг по стыку.
Рис. 15. Эпюры сил трения и сжимающих сил в стыке
3.40. В конструкциях с плоскими, плоскими с уступом, сухими и клееными (до отверждения клея) стыками, коэффициент условий работы которых при проверке на сдвиг лежит в пределах 0,65>т>0,5, а касательные усилия в стыке, определенные как для монолитной конструкции, в ряде волокон по высоте сечения превышают силы трения в этой точке стыка (рис. 15,б), главные напряжения в бетоне блоков определяют как для целых конструкций, принимая суммарные касательные напряжения в стыке τс равными:
- касательным напряжениям, определяемым как для монолитной конструкции (первая проверка);
- силам трения, умноженным на коэффициент условий работы стыка τс = m · μс · σх (вторая проверка).
При этом касательные усилия в любой точке стыка не должны превышать сил трения в этой точке более чем на 20%. При несоблюдении указанного требования необходимо изменить размеры сечения или перейти на другую конструкцию стыка, обеспечивающую лучшую его работу на поперечные силы.
