ДБН В.2.3-14:2006 Сооружения транспорта. Мосты и трубы. Правила проектирования. (Часть 2. Прибавления) /См. приказ Минрегионстроя Украины от 16.03.09 N 111/

44

1,00

1,00

0,96

50

1,00

0,92

0,88

53

1,00

0,87

0,83

60

0,95

0,76

0,72

70

0,83

0,64

0,59

80

0,73

0,56

0,49

90

0,64

0,50

0,43

100

0,59

0,44

0,38

110

0,53

0,39

0,33

120

0,47

0,34

0,28

130

0,41

0,30

0,25

140

0,36

0,26

0,22

150

0,32

0,23

0,20

160

0,29

0,21

0,17

170

0,26

0,19

0,16

180

0,23

0,17

0,14

190

0,21

0,15

0,13

200

0,20

0,14

0,11

Таблиця 4

ξ

0

1,00

0,01

0,75

0,05

0,70

0,10

0,66

У табл. 4 позначено:

 – прогин поздовжнього ребра між поперечними ребрами;

 – радіус інерції повного перерізу поздовжнього ребра.

13 Таврові поздовжні ребра (див. рис. в, г) стиснутої ортотропної плити нижнього пояса коробчатих головних балок при згинально-крутній формі втрати стійкості слід розраховувати згідно з формулою (12), приймаючи коефіцієнт поздовжнього згину в залежності від гнучкості .

Гнучкість слід визначати за формулою

, (14)

де ;

 – див. п.3;

 – висота стінки ребра товщиною (див. рис. г);

 – відстань від центра тяжіння полички шириною товщиною до центра тяжіння таврового поздовжнього ребра (див. рис. г);

I_y, I_z – відповідно момент інерції перерізу таврового поздовжнього ребра відносно горизонтальної осі y та вертикальної осі z;

;

.

;

Для забезпечення місцевої стійкості елементів таврового перерізу поздовжнього ребра товщини полички і стінки мають задовольняти вимоги 4.43:

при поздовжнє ребро повного перерізу слід вважати двотавром, при b_f=0 – тавром;

при вимоги до товщини стінки визначаються за лінійною інтерполяцією між нормами для двотавра і тавра ( ).

Додаток G (обов’язковий) Враховування повзучості, віброповзучості бетону та обтиснення поперечних швів у сталезалізобетонних конструкціях 1 При врахуванні повзучості бетону в статично визначених конструкціях необхідно визначити врівноважені в межах поперечного перерізу (далі – внутрішні) напруження і відповідні деформації.

Для конструкції, що складається зі сталевої балки із суцільною стінкою та об'єднаної з нею в рівні проїзду залізобетонної плити (див. рисунок), внутрішні напруження від повзучості бетону в загальному випадку слід визначати за такими формулами:

– на рівні центра тяжіння бетонної частини перерізу (розтягання)

; (1)

– у крайній фібрі нижнього пояса сталевої балки (розтягання або стиск)

; (2)

– у крайній фібрі верхнього пояса сталевої балки (стиск)

; (3)

– у стержнях крайнього ряду ненапружуваної арматури плити при (стиск)

; (4)

– втрати попереднього напруження напружуваної арматури (стиск)

; (5)

– у крайній фібрі бетону (розтягання)

(6)

Відносні деформації від повзучості бетону слід обчислювати за такими формулами:

– відносні деформації, що відповідають напруженням у сталевій частині перерізу

; (7)

– відносні деформації, що відповідають напруженням у бетонній частині перерізу

. (8)

У формулах (1) – (8):

- параметри, зв'язані з піддатливостю бетонної і сталевої частин перерізу й визначається з виразів

;

;

;

 – гранична характеристика повзучості бетону;

 – приймається за табл. 8.

 – нормативна деформація повзучості бетону, яка визначається згідно з 3.15 і обов'язковим додатком Т, при уточненні – з урахуванням вказівок обов'язкового додатка Ф;

 – початкове напруження стиску відповідно на рівні центра тяжіння перерізу й у крайній фібрі бетону від постійних навантажень і впливів;

 – напруження в рівні крайньої фібри бетону, визначене з виразу

;

,- відповідно площа, момент інерції, моменти опору нижнього і верхнього поясів балки і крайнього ряду арматури брутто сталевої частини перерізу, включаючи арматуру;

 – коефіцієнт приведення згідно з 5.16.

Інші позначення відповідають 5.5, 5.19 і рисунку.

2 Повзучість бетону допускається враховувати введенням у розрахунок умовного модуля пружності бетону , якщо в статично визначеній конструкції всі постійні навантаження, що викликають напруження в бетоні, прикладаються в одній стадії і при одній і тій же схемі роботи. Модуль треба визначати за формулою

, (9)

де  – див. п. 1.

Е
пюри відносних деформацій і внутрішніх напружень від повзучості бетону

Внутрішні напруження від повзучості бетону для і-ої фібри перерізу слід обчислювати за формулою

, (10)

де  – напруження від постійних навантажень, отримані при модулі пружності бетону відповідно і .

3 При врахуванні повзучості бетону в статично невизначуваних конструкціях необхідно визначити внутрішні напруження і зовнішні силові фактори (опорні реакції, згинальні моменти та ін.), а також відповідні деформації.

Внутрішні напруження і зовнішні силові фактори допускається обчислювати методом послідовних наближень, приймаючи зусилля в центрі тяжіння бетонної частини перерізу за навантаження (тут і , приймаються згідно з 1).

При цьому, виконуючи розрахунок методом сил, бетонну частину перерізу слід враховувати в такий спосіб: з модулем (див. 2) – при визначенні основних і побічних переміщень; з модулем  – при визначенні напружень у центрі тяжіння бетону від зовнішніх силових факторів, викликаних повзучістю. Значення граничної характеристики повзучості, що виражена через φ , використані для визначення і послідовних наближень, наведено в таблиці 1.

Таблиця 1

Номер наближення

Величина граничної характеристики повзучості бетону

при обчисленні

напруження від повзучості бетону на рівні центра тяжіння бетонної частини перерізу

основних та побічних переміщень

1

0,5

2

0,5

0,38

3

0,38

0,32

4 Прогини конструкції від повзучості бетону слід визначати, розглядаючи сталеву частину перерізу під дією сил , прикладених у рівні центра тяжіння перерізу бетону. Для статично визначуваних конструкцій має місце рівняння . Для статично невизначуваних систем дорівнює сумі внутрішніх напружень і напружень від зовнішніх силових факторів, викликаних повзучістю.

5 Деформації обтиснення замоноліченних бетоном поперечних швів збірної залізобетонної плити необхідно враховувати в розрахунках, якщо поздовжня арматура плити не зістикована у швах і при цьому плита не має попереднього напруження в поздовжньому напрямку.

Деформації обтиснення поперечних швів слід враховувати введенням у вираз для (див. 1 і 2) узагальненої характеристики повзучості бетону й обтиснення поперечних швів , визначеної за формулою

, (11)

де  – довжина стиснутої постійними навантаженнями і впливами залізобетонної плити;

 – сумарна деформація обтиснення поперечних швів, розташованих на довжині ;

 – приймається згідно з 1;

 – приймаються згідно з 3.24 та 3.32.

За відсутності дослідних даних величину напружень , см, допускається обчислювати за формулою

, (12)

де  – ширина шва (зазор між торцями збірних плит).

6 Врахування віброповзучості бетону треба виконувати введенням у розрахунок умовного модуля пружності бетону , що обчислюється згідно з 2 із заміною на , що визначається за формулою

(13)

де  – характеристика циклу початкових напружень у бетоні, визначених без врахування віброповзучості і повзучості;

 – приймаються згідно з 1.

Додаток L (обов'язковий) Визначення напружень у сталевозалізобетонних балках від усадки бетону і температурних впливів 1 Напруження в сталі і бетоні для статично визначуванної конструкції, що складається зі сталевої балки із суцільною стінкою й об'єднаної з нею в рівні проїзду залізобетонної плити, слід визначати за формулами:

а) від усадки бетону

(1)

де A_stb,shr, I_stb.shr.- приведені до сталі площа і момент інерції брутто поперечного перерізу сталезалізобетонної балки при модулі пружності бетону E_ef,shr, який визначається згідно з 5.9;

A_st – площа сталевої частини перерізу, включаючи арматуру залізобетонної плити;

S_shr=A_stZ_st,stb;

Z_st,stb – відстань від центра тяжіння A_stb,shr до центра тяжіння A_st;

Z – відстань від центра тяжіння A_stb,shr до фібри, де визначається _sfr (додатній напрямок осі Z прийнято вниз);

v_shr = 0, v_{shr =} 1 при визначенні напружень відповідно в бетоні й у сталі;

Е – слід приймати рівним при визначенні напружень:

у бетоні – E_ef,shr;

у сталевій балці – E_st;

у ненапружуваній арматурі – E_rs:

в арматурі, що напружується – Е_rр:

ε_shr – гранична відносна деформація усадки бетону, приймається згідно з 5.9;

б) від температурних впливів

(2)

де  =110^-5 град –¹- коефіцієнт лінійного розширення сталі і бетону;

t_тах = _f t_n,_max

_f – приймається відповідно до табл. 17;

t_n,max – приймається згідно з 5.10;

Е – дорівнює Е_b, Е_st, Е_rs, Е_rp при визначенні напружень відповідно в бетоні, сталевій балці, ненапружуваній арматурі і арматурі, що напружується;

A_stb,t, I_stb,t – приведені до сталі площа і момент інерції брутто поперечного перерізу сталезалізобетоної балки;

Z – відстань від центра тяжіння A_stb,t, до фібри, де визначається _t .

У випадках підвищення або зниження температури сталевої частини конструкції у формулі (2) слід приймати:

(3)

S_t=(0,4h_w-0,8Z_b1,stb)A_wt+0,3A_s1,tZ_s1,stb; (4)

=_ti,

де А_wt – площа сталевих вертикальних елементів (стінки, вертикальних полиць поясних кутників, ламелей) ;

A_s1,t – площа сталевих горизонтальних елементів нижнього пояса.

У випадку підвищення температури залізобетонної плити у формулі (2) слід приймати:

(5)

(6)

=_ti ,

де b_sl,t_sl, см, приймаються за п. 5.15.

Величини _ti і _ti, що відносяться до i-ої точки перерізу, в якій визначаються напруження, слід приймати згідно з 5.10.

Інші позначення, прийняті у формулах (3) – (6), відповідають 5.5 і рис. 5.1.

2 При розрахунку статично невизначуваних систем на температурні впливи й усадку бетону геометричні характеристики перерізу необхідно приймати згідно з 1.

Додаток N (обов'язковий) Розподіл зсувних зусиль по шву об'єднання залізобетонної плити і сталевої конструкції в складних випадках впливів 1 Розподіл кінцевого зсувного зусилля S_eN слід приймати за несиметричною трикутною епюрою з довжиною основи a_е (див. рис.).

При цьому:

(1)

де s_1N, s_1N – інтенсивність погонних зсувних зусиль відповідно до рис.;

S_eN, a_e – приймаються згідно з 5.28 і 5.29.

2 При розподілі біля опорного зсувного зусилля від поперечних сил S_pQ слід вважати, що інтенсивність відповідних погонних зсувних сил змінюється в обидва боки по прямолінійної епюрі від середини довжини приопорної ділянки (див.рис.); при цьому ордината в середині приопорної ділянки дорівнює

. (2)

3 Розподіл місцевих зосереджених зсувних зусиль (від заанкерованої високоміцної арматури, примикання ванти або розкосу і т.д.) S_cN у вилучених від кінця плити зонах слід приймати за симетричною трикутною епюрою з довжиною основи 2 а_е (див. рис.).

4. При визначенні зсувних зусиль довжини розрахункових ділянок слід приймати (див. рис.): I=0,18(H+b_sl); II=0,36(H+b_sl) – для кінцевих ділянок і в місцях прикладення зосереджених сил, а також у місцях, що примикають до зазначеної ділянки; ІІІ0,8(H+b_sl); IV1,6(H+b_sl) – на решті довжини прогонової будови відповідно в крайній і середній чвертях прогону.

Рисунок – Епюри погоних зсувних сил між залізобетонною та стальною частинами І, ІІ, ІІІ, ІV – розрахункова довжина ділянок

Додаток Q (обов'язковий) Розрахунки міцності об'єднання залізобетону і сталі гнучкими упорами й анкерами 1 Зсувне зусилля S_h , що припадає на один гнучкий упор, має відповідати наступним умовам міцності:

для гнучких упорів у вигляді прокатних швелерів, двотаврів, кутників без підкріплювальних ребер

(1)

для гнучких упорів у вигляді круглих стержнів при 2,5<l/d4,2

(2)

для гнучких упорів у вигляді круглих стержнів при l/d>4,2

(3)

Для гнучких упорів у вигляді круглих стержнів має бути, крім того, виконана умова

(4)

У формулах (1)-(4):

t_fr – сума радіуса заокруглення і найбільшої товщини полиці прокатного профілю, см;

t_w – товщина стінки прокатного профілю,

l – довжина круглого стержня гнучкого упора, см;

d – діаметр стержня гнучкого упора або анкера, см;

b_dr – ширина площі зминання бетону упором, см;

R_b,R_y,m – приймаються згідно з 5.19.

2 Зсувне зусилля S_h, що припадає на один похилий анкер з арматурної сталі круглого перерізу (гладкого або періодичного профілю) або на одну вітку петельного анкера, має відповідати таким умовам:

(5)

(6)

де А_аn – площа поперечного перерізу стержня анкера або вітки анкера, см²;

 –кут нахилу анкера до поверхні сталевої конструкції.

Для анкерів, розведених у плані, у формули (5) і (6) замість cos  слід підставляти добуток coscos , де  – кут між горизонтальною проекцією анкера і напрямком дії зсувної сили.

Зсувне зусилля, що сприймається стиснутими похилими анкерами, не повинне перевищувати 25 % повного зсувного зусилля, що діє на обчислюваній ділянці.

3 При об'єднанні залізобетонної частини зі сталевою за допомогою похилих анкерів зі смугової сталі товщиною t_an від 8 до 20 мм і шириною від 20 до 80 мм зсувне зусилля S_h, що припадає на один анкер або на одну вітку петельного анкера, слід перевіряти згідно з формулою (5), заміняючи d² виразом t_an A_an (де t_an – у см), і згідно з формулою 6.

4 Якщо похилі або вертикальні анкери знаходяться у високому залізобетонному ребрі і використовуються для сприйняття в ньому головних розтягувальних напружень, розтягувальні зусилля в похилих анкерах слід визначати як в арматурних відгинах звичайного залізобетону, а у вертикальних анкерах – аналогічно зусиллям у хомутах звичайного залізобетону. Допускається достатність перерізу анкера для сприйняття цього розтягувального зусилля і зсувної сили між залізобетоном і сталлю перевіряти незалежно і зусилля не підсумовувати.

Додаток R (обов'язковий) Розрахунки міцності об'єднання залізобетону і сталі високоміцними болтами, що обтискають залізобетон 1 Зусилля натягу високоміцного болта належить визначати за формулою

N_hb=N_hb,n-N, (1)

де N_hb,n – контрольоване зусилля натягу болта;

 N - втрати зусиль натягу від усадки і повзучості бетону плити і шару розчину під плитою.

При конструкції болтового об'єднання за кресленням втрати припускається вираховувати за формулою

N=N_hb,n (0.23 –0.0025t), (2)

де t  50 см – сумарна товщина плити і шару розчину по осі отвору.

2 У фрикційному з'єднанні залізобетонної плити зі сталевим поясом (через шар цементно-піщаного розчину або при безпосередньому контакті) за умови очищення пояса зсувне зусилля, що припадає на один високоміцний болт, має відповідати умові

(3)

N_h,b – зусилля натягу високоміцного болта, приймається згідно з п. 1; k = 1,3 – коефіцієнт безпеки;

f - коефіцієнт тертя, що приймається:

0,60 – при омонолічуванні шва цементно-піщаним розчином або при плиті з монолітного залізобетону;

0,45 – при безпосередньому контакті збірного залізобетону зі сталлю.

Рисунок – Конструкція болтового з’єднання

1 - високоміцний болт діаметром 22 або 24 мм; 2 - отвір в бетоні діаметром 50 мм;

3 - арматурний каркас зі стержнів періодичного профілю діаметром 10 мм;

4 - розподільна прокладка розмірами 100х100х16 для болтів 22 мм та 100х100х20 для болтів 24 мм

Додаток S (обов'язковий) Розрахунковий опір ґрунтів основи осьовому стиску 1 Розрахунковий опір основи з нескельного ґрунту осьовому стиску R, кПа (тс/м²), під підошвою фундаменту мілкого закладання або фундаменту як опускного колодязя слід визначати за формулою

R = 1,7 R_о [1+k₁(b-2)] +k₂ (d-3)} ,

(1)

де R₀ – умовний опір ґрунту, кПа (тс/м²), приймається відповідно до табл. 1 – 3;

b – ширина (менша сторона або діаметр) підошви фундаменту, м; при ширині більше, ніж 6 м приймається b = 6 м;

d – глибина заглиблення фундаменту, м, приймається згідно з п.2;

 – усереднене по шарах розрахункове значення питомої ваги ґрунту, розташованого вище від підошви фундаменту, обчислене без врахування виважувальної дії води; припускається приймати

=19,62 кН/м³ (2 тс/м³);

k₁, k₂- коефіцієнти,які приймаються відповідно до табл. 4.

Величину умовного опору R₀ для твердого супіску, суглинку і глини (I_L < 0) слід визначати за формулою