Страница 42: СНиП 2.05.03-84*. Мосты и трубы (54069)

_________

1 Вызывающего в верхнем поясе растяжение.

Таблица 95

В табл. 95 обозначено:

M; M1; M2; sbi; ri; As2; Aw;

Ab;Ar; As; Wb,stb; Ws2,s; Ws1,s;

nr; nb;Ry; Rb; Rr; æ3; h; m; mr; mb -         см. обозначения к табл. 93*;

; ; Isy - соответственно площадь, момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения нетто стальной конструкции балки, работающей совместно с продольной арматурой площадью  (приведенной к материалу стальной конструкции);

Zbs; Zb,s; Zrs; Zr,s - расстояния по черт. 17;

??3

æ5 = ?? -   поправочный коэффициент, принимаемый не

m2

менее 1,0;

 - коэффициент условий работы верхнего стального пояса, принимаемый не более 1,2.

Черт. 17. Усилия и напряжения в сталежелезобетонном поперечном сечении, воспринимающем отрицательный изгибающий момент

5.22. Расчет по прочности более сложных сечений (например, напрягаемых высокопрочной арматурой, двухплитных, при совместном действии изгибающего момента и внешней осевой силы) следует выполнять с учетом их напряженного состояния и конструктивных особенностей, руководствуясь указаниями пп. 5.19*-5.21.

Для сечения с высокопрочной арматурой усилия предварительного напряжения следует учитывать на стадии натяжения арматуры как внешнюю нагрузку. На последующих стадиях работы при определении разгружающих усилий N высокопрочную арматуру следует учитывать с бетоном и ненапрягаемой продольной арматурой, при этом необходимо дополнительно выполнить проверку прочности высокопрочной арматуры. В случае Д высокопрочную арматуру следует проверять с учетом увеличения усилия в ней при ограниченном развитии пластических деформаций в стальной конструкции.

При действии на сечение наряду с изгибающими моментами М также внешних осевых усилий Nе следует учитывать дополнительные изгибающие моменты, возникающие от изменения положения центра тяжести рассматриваемой части сечения.

5.23. Расчет по прочности сечений с железобетонной плитой, работающей на местный изгиб в продольном направлении, следует выполнять по расчетным случаям А, Б, В, Г и Д, при этом плиту в случаях Б, В и Д необходимо рассчитывать по предельному равновесию как внецентренно сжатый или внецентренно растянутый железобетонный стержень в соответствии с пп. 3.69, 3.70*, 3.72*, 3.73*, 3.75 и 5.13, а в расчете всего сечения следует учитывать разгрузку стальной его части равнодействующей сжимающих или растягивающих продольных сил, воспринимаемых плитой.

Расчет на выносливость

5.24*. Расчет на выносливость следует выполнять: для стальной и железобетонной частей конструкции, а также для конструкций объединения железобетона со сталью железнодорожных мостов; только для стальной части конструкции и прикреплений конструкций объединения автодорожных, городских и пешеходных мостов. При этом высокопрочную арматуру, имеющую сцепление с бетоном, следует относить к железобетонной части, а не имеющую сцепления - к стальной.

В расчетах на выносливость следует учитывать неупругие деформации бетона согласно пп. 5.6-5.8 и обязательному приложению 19.

Температурные воздействия, усадку бетона и горизонтальные нагрузки в расчетах на выносливость допускается не учитывать.

В состав сечения при определении  следует включать ту часть бетона, в которой при рассматриваемом загружении отсутствует растяжение.

Проверку выносливости следует выполнять с учетом требований, изложенных в пп. 3.91*-3.94* и 4.57*.

5.25. Расчет на выносливость сталежелезобетонной балки железнодорожного моста с ненапрягаемой арматурой в железобетонной части сечения следует выполнять по формулам:

;                                                (239)

?? m æ2 w,s1 Ry;                                        (240)

?? m æ2 gw,s2 Ry;                                    (241)

где M1w - изгибающий момент первой стадии работы от нагрузок, учитываемых в расчетах на выносливость;

M2w - изгибающий момент второй стадии работы от нагрузок, учитываемых в расчетах на выносливость, включая изгибающие моменты от виброползучести бетона в статически неопределимых системах;

W¢i,stb - момент сопротивления нетто сталежелезобетонного сечения для фибры i (bf, s1, s2), определенный при коэффициенте приведения бетона к стали

;

Еvkr - условный модуль упругости бетона с учетом его виброползучести по обязательному приложению 19;

mb1 - коэффициент условий работы бетона под многократно повторяющейся нагрузкой по п. 3.26*;

остальные обозначения соответствуют принятым в пп. 3.94*, 4.57*, 5.19* и на черт. 16.

При наличии концентраторов напряжений на стенке балки следует проверить выносливость и этих точек сечения с подстановкой в формулы (240) и (241) соответствующих значений моментов сопротивления и коэффициента ??w.

Расчет по трещиностойкости

5.26. Расчет железобетонных плит по трещиностойкости при совместной работе со стальными конструкциями следует выполнять в соответствии с требованиями пп. 3.95*-3.111* и 5.12. При этом в расчетах по образованию трещин предельные значения растягивающих и сжимающих напряжений в бетоне следует сопоставлять с напряжениями в крайней фибре бетона bf упруго работающего сталежелезобетонного сечения, вычисленными от эксплуатационных нагрузок с учетом на стадии эксплуатации неупругих деформаций согласно п. 5.6.

В расчетах по раскрытию трещин напряжения в крайнем ряду продольной арматуры следует вычислять с учетом увеличения ее площади по п. 5.12 и потерь напряжения от неупругих деформаций. При ненапрягаемой продольной арматуре и работе сечения по двум стадиям растягивающее напряжение следует вычислять по формуле

,                            (242)

где М2 - изгибающий момент второй стадии работы от эксплуатационных нагрузок, определяемый для статически неопределимых систем с учетом ползучести бетона, обжатия поперечных швов, образования поперечных трещин в растянутых зонах железобетонной плиты, а также усадки бетона и изменения температуры; остальные обозначения пояснены в пп. 5.12, 5.19*, 5.21 и на черт. 17.

5.27*. Раскрытие трещин (при двух стадиях работы) в растянутой сборной железобетонной плите, у которой ненапрягаемая арматура в поперечных швах не состыкована, следует определять по формуле

 £ ??cr,d,                                          (243)

где             2,s2 - растягивающее напряжение в стальном верхнем поясе от нагрузок и воздействий второй стадии работы в предположении, что железобетонная плита в растянутой зоне отсутствует;

la - расстояние между конструкциями объединения у поперечных швов, при отсутствии конструкций объединения - длина блока плиты;

Zbf,s, Zs2,s - расстояния согласно черт. 17;

cr,d = 0,03 cм - предельная ширина раскрытия трещин в поперечном шве, имеющем арматуру для передачи поперечной силы; при отсутствии в шве арматуры cr,d следует вычислять в предположении, что поперечная сила через шов не передается.

При устройстве клеевых швов трещиностойкость железобетонной плиты в железнодорожных мостах следует проверять по категории требований по трещиностойкости 2а; при проверке трещиностойкости железобетонной плиты в автодорожных, городских и пешеходных мостах величина растягивающих напряжений не должна превышать 0,5 Rbt,ser (по табл. 23).

При использовании клееных стыков в предварительно напряженной железобетонной плите ее трещиностойкость следует принимать по п. 3.95*.

Расчет объединения железобетонной плиты со стальной конструкцией

5.28. Конструкции объединения следует рассчитывать на сдвигающие усилия SQ в объединительном шве от поперечных сил и продольное сдвигающее усилие Sv, возникающее от температурных воздействий и усадки бетона, анкеровки высокопрочной арматуры, воздействия примыкающей ванты или раскоса и т.д.

Конструкции объединения, расположенные на концевых участках железобетонной плиты, следует рассчитывать, кроме того, на отрывающие усилия, в том числе возникающие от температурных воздействий и усадки бетона.

5.29. Сдвигающее усилие по шву объединения железобетонной плиты и стальной конструкции следует определять по формуле

Si = (sb1 Ab + sr1 Ar) - (sb2 Ab + sr2 Ar),                                    (244)

где b1, b2 - напряжения в центре тяжести поперечного сечения бетона соответственно в правом и левом сечениях расчетного участка плиты длиной аi;

sr1, r2 - напряжения в продольной арматуре соответственно в тех же сечениях;

Ab, Ar - согласно пп. 5.19* и 5.12.

Если растягивающие напряжения в железобетонной плите превышают 0,4Rbt,ser, сдвигающие усилия следует определять в предположении наличия в плите трещин и вычислять напряжения в арматуре r с учетом продольной жесткости плиты согласно п. 5.12.

Полное концевое сдвигающее усилие Se следует определять, принимая на конце ?? = 0 и назначая длину концевого расчетного участка равной:

ae = 0,36 (H + bsl),                                                           (245)

где Н - расчетная высота поперечного сечения сталежелезобетонного элемента;

bsl - согласно п. 5.15.

Распределение сдвигающих усилий между железобетонной плитой и стальной конструкцией в сложных случаях воздействий допускается принимать согласно обязательному приложению 21.

5.30. Концевые отрывающие железобетонную плиту от стальной конструкции усилия Sab следует определять по формуле

,                                                       (246)

где Zb,s2 - расстояние от центра тяжести поперечного сечения бетона до верхней фибры стальной конструкции;

Se, H, bsl - согласно п. 5.29.

Отрывающее усилие Sab следует принимать приложенным на расстоянии 0,024 (Н + bsl) от конца плиты (см. чертеж обязательного приложения 21).

5.31. Расчеты конструкции объединения стальной части с железобетонной следует выполнять:

а) при жестких упорах - полагая прямоугольной эпюру сжимающих напряжений, передаваемых расчетной сминающей поверхностью упора;

б) при вертикальных гибких упорах - исходя из условий работы упора на изгиб со смятием бетона согласно обязательному приложению 22;

в) при наклонных анкерах - исходя из условий работы анкера на сочетание растяжения и изгиба со смятием бетона согласно обязательному приложению 22;

г) при закладных деталях плиты, объединенных со стальными поясами высокопрочными болтами, - исходя из расчета фрикционных соединений на высокопрочных болтах согласно пп. 4.100* и 4.101;

д) при объединительных швах на высокопрочных болтах, обжимающих железобетон, - исходя из условий работы объединения на трение по контактным поверхностям шва согласно обязательному приложению 23;

е) при болтоклеевых объединительных швах - в соответствии с подпунктом «г» или «д», но с учетом сил сцепления от склеивания.

5.32*. Расчет конструкции объединения на жестких упорах надлежит выполнять по следующим формулам:

в железнодорожных мостах:

по прочности

Sh  2Rb Ab,dr;                                                           (247)

на выносливость

Sw  1,5 mbl Rb Ab,dr;                                                      (248)

в автодорожных, городских и пешеходных мостах - по прочности

Sh  1,6 Rb Ab,dr,                                                          (249)

где Sh, Sw - сдвигающие усилия, приходящиеся на один упор, соответственно при расчете по прочности или выносливости;

Ab,dr - площадь поверхности смятия бетона упором; при цилиндрических и дугообразных упорах - площадь их диаметрального сечения;

mbl - согласно п. 5.25.

При сборной железобетонной плите и расположении упоров в окнах расчетное сопротивление Rb следует принимать по классу бетона блоков, а толщину подливки не включать в площадь смятия. При расположении упоров в продольных швах плиты площадь смятия следует учитывать полностью, а расчетные сопротивления принимать по классу бетона замоноличивания швов.

Если жесткие упоры расположены в железобетонном ребре или вуте, предельные значения величин Sh и Sw следует уменьшать, умножая правые части приведенных формул на 0,9 при 1,5 bdr  brib > 1,3bdr и на 0,7 при brib  1,3bdr, где bdr - ширина площади смятия бетона упором, brib - ширина ребра или вута на уровне центра тяжести расчетной площади смятия бетона упором.

5.33. Прикрепления конструкций объединения к стальной части следует рассчитывать по пп. 4.82*- 4.102.

Расчеты прикрепления жесткого упора к стальной части конструкции следует выполнять с учетом момента от сдвигающей силы.

5.34. При одновременном использовании в конструкции объединения жестких упоров и наклонных анкеров допускается учитывать их совместную работу, полагая полное сопротивление объединительного шва равным сумме сопротивлений упоров и анкеров.

Проверка жесткости, определение строительного подъема и расчет по горизонтальным нагрузкам

5.35. Вертикальные прогибы от действующих нагрузок, а также перемещения при определении периодов колебаний следует вычислять в предположении упругой работы бетона независимо от знака возникающих в нем напряжений.