Z - расстояние от центра тяжести Аstb,shr до фибры, где определяется ??shr (положительное направление оси Z принято вниз);
nshr = 0, shr = 1 - при определении напряжений соответственно в бетоне и в стали;
Е - следует принимать равным при определении напряжений:
в бетоне - Еef,shr;
в стальной балке - Еst;
в ненапрягаемой арматуре - Еrs;
в напрягаемой арматуре - Еrp;
shr - предельная относительная деформация усадки бетона, принимаемая по п. 5.9;
б) от температурных воздействий
, (2)
где a = 110-5 град-1 - коэффициент линейного расширения стали и бетона;
tmax = f tn,max;
gf - принимается по табл. 17*;
tn,max - принимается по п. 5.10;
Е - равно Еb, Еst, Еrs, Еrp при определении напряжений соответственно в бетоне, стальной балке, ненапрягаемой и напрягаемой арматуре;
Аstb,t, Istb,t - приведенные к стали площадь и момент инерции брутто поперечного сечения сталежелезобетонной балки;
Z - расстояние от центра тяжести Аstb,t до фибры, где определяется ??t.
В случаях повышения или понижения температуры стальной части конструкции в формуле (2) следует принимать:
At = 0,8 Awt + 0,3 Asl,t; (3)
St = (0,4 hw - 0,8 Zbl,stb) Awt + 0,3 Asl,t Zsl,stb; (4)
n = nti,
где Awt - площадь стальных вертикальных элементов (стенки, вертикальных полок поясных уголков, ламелей);
Аsl,t - площадь стальных горизонтальных элементов нижнего пояса.
В случае повышения температуры железобетонной плиты в формуле (2) следует принимать:
; (5)
; (6)
n = nti,
где bsl, tsl, см, принимаются по п. 5.15.
Величины nti и ti, относящиеся к i-й точке сечения, в которой определяются напряжения, следует принимать по п. 5.10.
Остальные обозначения, принятые в формулах (3)-(6), соответствуют п. 5.5 и черт. 14.
2. При расчете статически неопределимых систем на температурные воздействия и усадку бетона геометрические характеристики сечения следует принимать по п. 1.
ПРИЛОЖЕНИЕ 21 Обязательное
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СДВИГАЮЩИХ УСИЛИЙ ПО ШВУ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ И СТАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ В СЛОЖНЫХ СЛУЧАЯХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
1. Распределение концевого сдвигающего усилия SeN следует принимать по несимметричной треугольной эпюре с длиной основания ae (см. чертеж).
Условные обозначения:
____________ максимальные значения;
__ __ __ __ __ минимальные значения
Эпюры погонных сдвигающих сил между железобетонной и стальной частями
I, II, III, IV - расчетная длина участков ai
При этом:
; , (1)
где SlN, SlN - интенсивность погонных сдвигающих сил в соответствии с чертежом;
SeN, ae - принимаются по пп. 5.28 и 5.29.
2. При распределении околоопорного сдвигающего усилия от поперечных сил SpQ следует принимать, что интенсивность соответствующих погонных сдвигающих сил изменяется в обе стороны по прямолинейной эпюре от середины длины околоопорного участка (см. чертеж); при этом ордината в середине околоопорного участка равна:
. (2)
3. Распределение местных сосредоточенных сдвигающих усилий (от заанкеривания высокопрочной арматуры, примыкания ванты или раскоса и т.д.) ScN в удаленных от конца плиты зонах следует принимать по симметричной треугольной эпюре с длиной основания 2ae (см. чертеж).
4. При определении сдвигающих усилий длины расчетных участков следует принимать (см. чертеж): I = 0,18 (H + bsl), II = 0,36 (H + bsl) - для концевых участков и в местах приложения сосредоточенных сил, а также в местах, примыкающих к указанному участку; III £ 0,8 (H + bsl); IV 1,6 (Н + bsl) - на остальной длине пролетного строения соответственно в крайней и средней четвертях пролета.
ПРИЛОЖЕНИЕ 22 Обязательное
РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ ГИБКИМИ УПОРАМИ И АНКЕРАМИ
1. Сдвигающее усилие Sh, приходящееся на один гибкий упор, должно отвечать следующим условиям прочности:
для гибких упоров в виде прокатных швеллеров,
двутавров, уголков без подкрепляющих ребер
; (1)
для гибких упоров в виде круглых стержней при 2,5 < д/d ?? 4,2
; (2)
для гибких упоров в виде круглых стержней при l/d > 4,2
. (3)
Для гибких упоров в виде круглых стержней должно быть, кроме того, выполнено условие
. (4)
В формулах (1) - (4):
tfr - сумма радиуса закругления и наибольшей толщины полки прокатного профиля, см;
tw - толщина стенки прокатного профиля, см;
l - длина круглого стержня гибкого упора, см;
d - диаметр стержня гибкого упора или анкера, см;
bdr - ширина площади смятия бетона упором, см;
Rb, Ry, m - принимаются согласно п. 5.19*.
2. Сдвигающее усилие, приходящееся на один наклонный анкер из арматурной стали круглого сечения (гладкого или периодического профиля) или на одну ветвь петлевого анкера, должно отвечать следующим условиям:
; (5)
, (6)
где Aan - площадь поперечного сечения стержня анкера или ветви анкера, см2;
?? - угол наклона анкера к поверхности стальной конструкции.
Для анкеров, разведенных в плане, в формулы (5) и (6) вместо cos ?? следует подставлять произведение cos cos , где b - угол между горизонтальной проекцией анкера и направлением действия сдвигающей силы.
Сдвигающее усилие, воспринимаемое сжатыми наклонными анкерами, не должно превышать 25 % полного сдвигающего усилия, действующего на рассчитываемом участке.
3. При объединении железобетонной части со стальной с помощью наклонных анкеров из полосовой стали толщиной tan от 8 до 20 мм и шириной от 20 до 80 мм сдвигающее усилие Sh, приходящееся на один анкер или одну ветвь петлевого анкера, следует проверять по формуле (5), заменяя d2 выражением (где tan - в см), и по формуле (6).
4. Если наклонные или вертикальные анкеры находятся в высоком железобетонном ребре и используются для воспринятия в нем главных растягивающих напряжений, растягивающие усилия в наклонных анкерах следует определять как в арматурных отгибах обычного железобетона, а в вертикальных анкерах - аналогично усилиям в хомутах обычного железобетона. Допускается достаточность сечения анкера для воспринятия этого растягивающего усилия и сдвигающей силы между железобетоном и сталью проверять независимо и усилия не суммировать.
ПРИЛОЖЕНИЕ 23 Обязательное
РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ, ОБЖИМАЮЩИМИ ЖЕЛЕЗОБЕТОН
1. Усилие натяжения высокопрочного болта следует определять по формуле
Nhb = Nhb,n - N, (1)
где Nhb,n - контролируемое усилие натяжения болта;
N - потери усилий натяжения от усадки и ползучести бетона плиты и слоя раствора под плитой.
При конструкции болтового объединения по чертежу потери допускается определять по формуле
N = Nhb,n (0,23 0,0025t), (2)
где t 50 см - суммарная толщина плиты и слоя раствора по оси отверстия.
2. Во фрикционном соединении железобетонной плиты со стальным поясом (через слой цементно-песчаного раствора или при непосредственном контакте) при условии очистки пояса сдвигающее усилие, приходящееся на один высокопрочный болт, должно отвечать условию
, (3)
где Nhb - усилие натяжения высокопрочного болта, принимаемое по п. 1;
k = 1,3 - коэффициент безопасности;
f - коэффициент трения, принимаемый равным:
0,60 - при омоноличивании шва цементно-песчаным раствором или при плите из монолитного железобетона;
0,45 - при непосредственном контакте сборного железобетона со сталью.
Конструкция болтового объединения
1 - высокопрочный болт диаметром 22 или 24 мм; 2 - отверстие в бетоне диаметром 50 мм; 3 - арматурный каркас из стержней периодического профиля диаметром 10 мм; 4 - распределительная подкладка размерами 100´10016 для болтов 22 мм и 10010020 для болтов 24 мм
ПРИЛОЖЕНИЕ 24 Обязательное
РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ОСЕВОМУ СЖАТИЮ
1. Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа (тс/м2), под подошвой фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует определять по формуле
R = 1,7 {R0 [1 + k1 (b - 2)] + k2 (d - 3)}, (1)
где R0 - условное сопротивление грунта, кПа (тс/м2), принимаемое по табл. 1-3;
b - ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b = 6 м;
d - глубина заложения фундамента, м, принимаемая по п. 2;
?? - осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать = 19,62 кН/м3 (2 тс/м3);
k1, k2 - коэффициенты, принимаемые по табл. 4.
Таблица 1
Грунты |
Коэффициент пористости е |
Условное сопротивление R0 пылевато-глинистых (непросадочных) грунтов основания, кПа (тс/м2), в зависимости от показателя текучести IL |
||||||
|
|
0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
Супеси при Ip £ 5 |
0,5 |
343 (35) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
|
0,7 |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
- |
Суглинки при 10 £ Ip £ 15 |
0,5 |
392 (40) |
343 (35) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
|
0,7 |
343 (35) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
|
1,0 |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
- |
Глины при Ip ³ 20 |
0,5 |
588 (60) |
441 (45) |
343 (35) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
|
0,6 |
490 (50) |
343 (35) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
|
0,8 |
392 (40) |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
|
1,1 |
294 (30) |
245 (25) |
196 (20) |
147 (15) |
98 (10) |
- |
- |
Примечания: 1. Для промежуточных значений IL и e R0 определяется по интерполяции.
2. При значениях числа пластичности Ip в пределах 5-10 и 15-20 следует принимать средние значения R0, приведенные в табл. 1 соответственно для супесей, суглинков и глин.
Таблица 2
Песчаные грунты и их влажность |
Условное сопротивление R0 песчаных грунтов средней плотности в основаниях, кПа (тс/м2) |
Гравелистые и крупные независимо от их влажности |
343 (35) |
Средней крупности: |
|
маловлажные |
294 (30) |
влажные и насыщенные водой |
245 (25) |
Мелкие: |
|
маловлажные |
196 (20) |
влажные и насыщенные водой |
147 (15) |
Пылеватые: |
|
маловлажные |
196 (20) |
влажные |
147 (15) |
насыщенные водой |
98 (10) |
Примечание. Для плотных песков приведенные значения R0 следует увеличивать на 100 %, если их плотность определена статическим зондированием, и на 60 %, если их плотность определена по результатам лабораторных испытаний грунтов.
Таблица 3
Песчаные грунты и их влажность |
Условное сопротивление R0 крупнообломочных грунтов в основаниях, кПа (тс/м2) |
Галечниковый (щебенистый) из обломков пород: |
|
кристаллических |
1470 (150) |
осадочных |
980 (100) |
Гравийный (дресвяной) из обломков пород: |
|
кристаллических |
785 (80) |
осадочных |
490 (50) |
Примечание. Приведенные в табл. 3 условные сопротивления R0 даны для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем. Если в крупнообломочном грунте содержится свыше 40 % глинистого заполнителя, то значения R0 для такого грунта должны приниматься по табл. 1 в зависимости от Ip, IL и е заполнителя.
Таблица 4
Грунт |
Коэффициенты |
|
|
k1, м-1 |
k2 |
Гравий, галька, песок гравелистый крупный и средней крупности |
0,10 |
3,0 |
Песок мелкий |
0,08 |
2,5 |
Песок пылеватый, супесь |
0,06 |
2,0 |
Суглинок и глина твердые и полутвердые |
0,04 |
2,0 |
Суглинок и глина тугопластичные и мягкопластичные |
0,02 |
1,5 |