;
– площа бетону, вміщеного всередині контуру сіток скісного армування, якщо рахувати по їхніх крайніх стержнях, при цьому повинна задовольнятися умова ;
– розрахункова площа, симетрична по відношенню до площі зім’яття і прийнята не більше зазначеної на рис. 3.8.
Інші позначення слід приймати відповідно до вимог 3.89.
Бетон конструкції в зоні передачі на нього зосереджених зусиль (рис. 3.8) має бути розрахований на місцевий стиск (зім’яття), а також за тріщиностійкістю з врахуванням місцевих розтягувальних напружень відповідно до вказівок 3.111.
У формулах (3.68) і (3.69):
– розрахунковий опір бетону розтягуванню для бетонних конструкцій;
– розрахункова площа, симетрична стосовно площі зминання у відповідності зі схемами, наведеними на рис. 3.8.
3.90 При розрахунку на місцевий стиск (зминання) елементів з непрямим армуванням у вигляді зварних поперечних сіток має задовольнятися умова:
, (3.70)
де – площа зминання;
– приведена міцність бетону осьового стиску, обчислена за формулою
, (3.71)
У формулі (3.71):
– в МПа;
loc,b =
– відповідно коефіцієнт ефективності скісного армування і коефіцієнт армування перерізу сітками або спіралями [формули (3.43), (3.44) і (3.48)] згідно з 3.72;
Рис.3.8. Схеми розташування розрахункових плош Ad в залежності від положення площ зім’яття Aloc
3.91 Розрахунку на витривалість підлягають елементи залізничних мостів, мостів під колії метрополітену, суміщених мостів та плити проїзної частини автодорожніх і міських мостів, а при товщині засипки менше від 1 м – також ригелі рам і перекриття прямокутних труб, включаючи місця їх з’єднання зі стінками.
На витривалість не розраховують:
бетонні опори;
фундаменти усіх видів;
кільця круглих труб;
прямокутні труби і їхні перекриття при товщині засипки 1 м і більше;
стінки балок прогонових будов;
бетон розтягнутої зони;
арматуру, що працює тільки на стиск;
залізобетонні опори, у яких коефіцієнти асиметрії циклу напружень перевищують у бетоні 0,6, в арматурі – 0,7.
3.92 Розрахунок на витривалість елементів (або їхніх частин) попередньо напружених залізобетонних конструкцій, віднесених до категорій вимог з тріщиностійкості 2а або 2б (див. 3.95), по перерізах, нормальних до поздовжньої осі, необхідно виконувати за наведеними нижче формулами, підставляючи абсолютні значення напружень і приймаючи переріз елементів без тріщин:
а) при розрахунку арматури розтягнутої зони:
, (3.72)
, (3.73)
б) при розрахунку бетону стиснутої зони згинаних, позацентрово стиснутих і позацентрово розтягнутих елементів:
, (3.74)
, (3.75)
(знак напружень при розрахунку статично невизначених конструкцій може змінюватися на протилежний).
У формулах (3.72) – (3.75):
, – напружeння в напружуваній арматурі, відповідно максимальні і мінімальні;
– усталені (з вирахуванням втрат) попередні напруження в напружуваній арматурі розтягнутої зони,
– зниження напруження в напружуваній арматурі розтягнутої зони від пружного обтиснення бетону згідно з 3.93;
– напруження в арматурі від постійного навантаження;
– напруження в арматурі від тимчасового навантаження;
де n1 – відношення модулів пружності згідно з 3.48;
тар1 – коефіцієнт умов роботи арматури, що враховує вплив багаторазово повторюваного навантаження згідно з 3.39;
Rp – розрахунковий опір напружуваної арматури згідно з 3.37;
– стискальні напруження в бетоні, відповідно максимальні і мінімальні;
– сталі (за винятком утрат) попередні напруження в бетоні стиснутої зони;
– напруження в бетоні від постійного навантаження відповідно розтягнутої і стиснутої зон;
– напруження в бетоні від тимчасового навантаження відповідно розтягнутої і стиснутої зон;
– коефіцієнт умов роботи бетону, що враховує вплив багаторазового повторюваного навантаження згідно з 3.26;
– розрахунковий опір бетону стиску згідно з 3.24.
Примітка. При розрахунках на витривалість, як і на тріщиностійкість, при визначенні напружень в бетоні з урахуванням приведеного перерізу, у формулах напруження в арматурі, натягнутої на упори, приймають без їх зниження від пружного обтиснення бетону за умови, якщо при розрахунках усю арматуру, яка має зчеплення з бетоном, включають у приведену характеристику перерізу).
3.93 Напруження в арматурі, що напружується, слід обчислювати з врахуванням зниження від пружного обтиснення бетону , що при одночасному обтисненні бетону всією наружуваною на упори арматурою необхідно визначати за формулою
(3.76)
При натягу арматури на бетон у декілька етапів зниження попереднього напруження в арматурі, натягнутої раніше, треба визначати за формулою
(3.77)
У формулах (3.76) і (3.77)
– відношення модулів пружності згідно з 3.48;
– попереднє напруження в бетоні на рівні центра тяжіння напружуваної арматури викликане обтисненням перерізу всієї арматури;
– напруження в бетоні на рівні центра тяжіння арматури, викликане натягом одного пучка або стержня з урахуванням втрат, що відповідають даної стадії роботи;
– число однакових пучків (стержнів), натягнутих після того пучка (стержня), для якого визначають утрати напруження.
3.94 Розрахунок на витривалість елементів залізобетонних конструкцій з ненапружуваною арматурою виконується за формулами опору матеріалів без врахування роботи бетону розтягнутої зони. Цей розрахунок припускається робити згідно з формулами, зазначеними у табл. 3.21.
Формули табл. 3.21 можуть використовуватися для визначення за їхніми лівими частинами значень і при обчисленні коефіцієнтів , приведених у табл. 3.9, 3.15 і 3.16.
При розрахунках згідно з формулою (3.82) слід враховувати настанови згідно з 3.91 про розрахунок на витривалість також і переважно стиснутої арматури при знакопереміних напруженнях.
Аналогічно слід виконувати розрахунок позацентрово розтягнутих елементів. При розрахунку центрально-розтягнутих елементів усе розтяжне зусилля передається на арматуру.
Крім розрахунку на витривалість перерізи слід розраховувати на міцність.
Таблиця 3.21
|
Характер роботи елемента |
Розрахункові формули |
|
|
Згин в одній з головних площин: |
|
|
|
перевірка за бетоном |
(3.78) |
|
|
перевірка за арматурою |
(3.79) |
|
|
Осьове стискання в бетоні |
(3.80) |
|
|
Позацентрове стискання: |
|
|
|
перевірка за бетоном |
(3.81) |
|
|
перевірка за арматурою |
(3.82) |
|
– момент і нормальна сила;
– момент інерції приведеного перерізу відносно нейтральної осі без врахування розтягнутої зони бетону з введенням відношення n’ до площі всієї арматури згідно з 3.48;
– висота стиснутої зони бетону, що визначається за формулами пружного тіла без врахування розтягнутої зони бетону;
– коефіцієнти, що враховують асиметрію циклу напружень у бетоні й у ненапружуваній арматурі (з урахуванням зварних з'єднань) згідно з 3.26 і 3.39, що вводяться до розрахункових опорів відповідно бетону і арматури ;
– відстань від зовнішньої відповідно розтягнутої і стиснутої (або менше розтягнутої) крайок до осі найближчого ряду арматури;
– площа зведеного поперечного перерізу елемента з введенням відношення n’, згідно з 3.48, до площі поперечного перерізу всієї арматури.
3.95. Залізобетонні конструкції мостів і труб у залежності від їхнього виду і призначення, застосовуваної арматури й умов роботи мають задовольняти категорії вимог з тріщиностійкості, наведені у табл. 3.22. Тріщиностійкість характеризується розтягувальними і стискальними значеннями напружень у бетоні і розрахунковою шириною розкриття тріщин.
0,020 – в елементах прогонових будов залізничних мостів, у верхніх плитах проїзної частини автодорожніх та міських мостів при виконанні на них гідроізоляції, в стійках і палях всіх опор, які знаходяться в зоні перемінного рівня води, а також в елементах та частинах водопропускних труб.
0,015 – в елементах проміжних опор залізничних мостів в зонах, розташованих вище та нижче перемінного рівня води;
0,010 – на рівні верхньої грані в поздовжніх стиках верхніх плит проїзної частини автодорожніх та міських мостів.
При розташуванні мостів та труб біля запруд (гребель) гідроелектростанцій та водосховищ в зоні перемінного заморожування та відтавання (у режимі згідно з ГОСТ 10060) ширина розкриття тріщин в залежності від числа циклів поперемінного заморожування за рік має становити, см, не більше:
Таблиця 3.22
|
Вид та призначення конструкцій, особливості армування |
Категорія вимог за тріщіностійкістю |
Граничні значення |
||
|
розтягувальних напружень у бетоні |
розрахункової ширини розкриття тріщин cr |
мінімальних стискальних напружень при відсутності тимчасового навантаження |
||
|
Елементи залізничних мостів (крім стінок балок прогонових будов), армовані напружуваною дротяною арматурою всіх видів Елементи автодорожніх і міських мостів (крім стінок балок прогонових будов), армованих напружуваним високоміцним дротом діаметром 3 мм, армованих канатами класу К-7 діаметром 9 мм, а також напружуваними сталевими канатами (зі спіральною та подвійною звивкою і закритими) |
2а |
- |
|
|
|
Елементи залізничних мостів (крім стінок балок прогонових будов), армовані напружуваної стержневою арматурою. Елементи автодорожніх і міських мостів (крім стінок, балок прогонових будов), армованих напружуваним високоміцним дротом діаметром 4 мм і більше, напружуваними арматурними канатами класу К-7 діаметром 12 і 15 мм. Палі мостів всіх призначень, армовані напружуваною стержневою арматурою і напружуваним високоміцним дротом діаметром 4 мм та більше, а також напружуваними арматурними канатами класу К-7 |
2б |
0,015**) |
Не менше при бетонах класу В30 і нижче та не менше 1,6 МПа (16,3 кгс/см2) – при бетонах класу В35 і більше |
|
|
Стінки (ребра) балок попередньо напружуваних прогонових будов мостів при розрахунку на головні напруження |
3а |
Відповідно до табл.3.23 |
0,015 |
- |
|
Елементи автодорожніх і міських мостів, армованих напружуванною стержневою арматурою. Ділянки елементів (в мостах всіх призначень), що розраховуються на місцеве напруження в зоні розташування напружуваної дротяної арматури |
3б |
|
0,020 |
- |
|
Елементи мостів і труб всіх призначень з ненапружуваною арматурою Залізобетонні елементи мостів всіх призначень з ненапружуваною арматурою, розташованою поза тілом елемента. Ділянки елементів (в мостах всіх призначень), які розраховуються на місцеві напруження в зоні розташування напружуваної стержневої арматури |
3в |
|
0,030***) |
- |
|
*) При змішаному армуванні допускається підвищувати розтягувальні граничні напруження в бетоні відповідно до вказівок 3.96. У конструкціях автодорожніх і міських мостів із дротовою напружуваною арматурою при розташуванні її в плиті проїзної частини граничні значення розтягувальних напружень у бетоні в напрямку обтиснення мають бути не більшими від . **) При оцинкованому дроті припускається приймати см. ***) Ширина розкриття тріщин не повинна перевищувати, см:
|
||||
Розрахунки з визначення напружень у бетоні, утворення тріщин і визначення ширини їх розкриття повинні виконуватися з урахуванням втрат попереднього напруження в арматурі відповідно до обов'язкового додатку Т.
У складених попередньо напружених конструкціях мостів усіх призначень виникнення розтягувальних напружень у стиках, що обтискуються, а також в елементах наскрізних прогонових будов залізничних мостів не припускається. У складених по довжині конструкціях прогонових будов мінімальні стискальні напруження мають відповідати категорії вимог за тріщиностійкістю 2б.
В нерозрізних прогонових будовах, складених із розрізних напружуваних балок з надопорними необтисненими стиками, армованими ненапружуваною арматурою, ширина тріщин в бетоні під нормативним навантаженням повинна відповідати категорії вимог 3.
3.96 В автодорожніх і міських мостах при застосуванні змішаного армування граничні розтягувальні напруження у бетоні припускається підвищувати до за умови, якщо все зусилля з частини епюри розтягувальних напружень, яке виникає в тій частині площі перерізу, де розтягувальні напруження перевищують 1, сприймається тільки ненапружуваною арматурою. Крім цього, при розрахунку ширини поперечних тріщин необхідно керуватися вказівками 3.108 і 3.109.
3.97 В обтиснутому бетоні конструкцій, проектованих за категорією вимог з тріщиностійкості 2а, при перевірці можливості проходу на частині моста, що монтується, монтажного крана з вантажем припускається приймати:
