Повзучість бетону від усадочних напружень припускається враховувати шляхом застосування в розрахунках умовного модуля пружності бетону .
5.10 У розрахунках на температурні впливи слід враховувати різницю температур залізобетонної і сталевої частин перерізу. Різницю температур слід визначати, як правило, на підставі теплофізичних розрахунків.
Розрахунки на температурні впливи припускається виконувати, приймаючи розподіл температур у перерізі незмінним за довжиною сталезалізобетонної прогонової будови і виходячи з таких нормативних найбільших значень різниці температур залізобетонної плити і сталевої конструкції:
а) для прогонових будов зі сталевими балками із суцільною стінкою при їзді поверху (рис. 5.1, а)
у випадку, коли температура сталі вище, ніж залізобетону, і балка піддається нагріванню від впливу сонячних променів при нахилі їх до горизонту 30° і більше – 30°С;
у випадку, коли температура сталі вище, ніж залізобетону, але балка не піддається нагріванню від впливу сонячних променів, – 15°С;
у випадку, коли температура сталі нижче, ніж залізобетону, – мінус 15°С;
б) для прогонових будов із решітчастими головними фермами при їзді поверху:
у випадку, коли температура сталевих елементів ферми вище, ніж залізобетону, незалежно від умов освітлення сонцем, – 15°С;.
у випадку, коли температура сталевих елементів ферми нижче, ніж залізобетону, –
мінус 10°С;
в) для прогонових будов з головними балками із суцільною стінкою або з решітчастими головними фермами і розташованою між ними залізобетонною плитою з їздою понизу або посередині:
у випадку, коли температура сталі вище, ніж залізобетону, – 20°С;
у випадку, коли температура сталі нижче, ніж залізобетону, – мінус 15°С;
г) для прогонових будов залізничних мостів з безбаластовою плитою в проїзній частині й у прогонових будовах автодорожніх і міських мостів з їздою поверху без (до) влаштування на залізобетонній плиті проїзної частини одягу їздового полотна у випадку, коли температура залізобетону вище, ніж сталі, – 20°С.
Визначення зусиль і напружень від температурних впливів слід виконувати:
за підпунктом ”а” – із прийняттям по висоті сталевої частини перерізу криволінійної епюри різниці температур (рис.5.1, б) з ординатою в і-й точці
(5.1)
де – згідно з рис. 5.1, а, см;
за підпунктами “б” і “в” – із прийняттям прямокутної епюри різниці температур по всій висоті сталевої частини перерізу;
за підпунктом “г” – із прийняттям криволінійної епюри різниці температур згідно з рис. 5.1в, і з ординатою в і-й точці
, (5.2)
де – згідно з рис. 5.1, в, см.
У прогонових будовах з їздою поверху сталеву частину коробчатого перерізу припускається умовно розділяти на балки двотаврового перерізу і при цьому враховувати різницю температур згідно з рис. 5.1, б.
Допускається врівноважені в межах поперечних перерізів напруження від змін температури визначати згідно з обов'язковим додатком L.
Рисунок 5.1 Поперечний переріз сталезалізобетонної конструкції і розрахункові епюри різниці температур
a – схема поперечного перерізу;
б – криволінійна епюра різниці температур по висоті сталевої частини перерізу;
в – криволінійна епюра різниці температур для верхньої частини перерізу балки
5.11 Стиснуту залізобетонну плиту слід розраховувати за міцністю, тріщиностійкістю, а в залізничних мостах – і на витривалість.
Вплив розвитку обмежених пластичних деформацій бетону і сталі на розподіл зусиль у статично невизначуваних конструкціях можна не враховувати.
5.12 Розтягнуту залізобетонну плиту слід розраховувати за міцністю і тріщиностійкістю. Категорії вимог з тріщиностійкості слід приймати згідно з розділом 3.
Жорсткість при розтяганні залізобетонної плити з урахуванням тріщин, що утворилися, визначається виразом тут – модуль пружності і площа перерізу поздовжньої арматури плити,
– коефіцієнт, що враховує часткове залучення бетону між тріщинами в роботу на розтягання і приймається згідно з табл. 5.2.
Таблиця 5.2
|
Арматура |
Значення коефіцієнта для |
||
|
залізнодорожних мостів при розрахунку |
автодорожніх і міських мостів при розрахунках за міцністю і тріщиностійкістю |
||
|
за міцністю |
за тріщиностійкістю |
||
|
Гладка; пучки високоміцного дроту; сталеві канати |
1,00 |
1,00 |
0,75 |
|
Періодичного профілю |
1,00 |
0,75 |
0,50 |
У статично невизначуваних системах зусилля слід визначати з урахуванням впливу поперечних тріщин у залізобетонній плиті.
Для збірної необтисненої залізобетонної плити, у якої поздовжня арматура не стикується, жорсткість при розтяганні слід приймати такою, що дорівнює нулю.
5.13 Розрахунки плити проїзної частини на місцевий згин і спільну роботу з головними балками припускається виконувати незалежно один від одного, при цьому підсумовувати зусилля і деформації слід тільки у випадку роботи плити на місцевий згин у поздовжньому напрямку.
5.14 Розрахунок поперечного перерізу слід виконувати по стадіях, кількість яких визначається кількістю частин перерізу, що включаються послідовно в роботу.
Для кожної частини перерізу чинні напруження слід визначати підсумовуванням їх по стадіях роботи.
5.15 Розрахункову ширину, яку враховують в складі перерізу залізобетонної плити слід визначати як суму розрахункових величин звисів плити в обидва боки від осі сталевої конструкції (рис.5.2). Розрахункову величину звису плити треба, як правило, визначати просторовим розрахунком; припускається приймати її значення відповідно до табл. 5.3.
Рисунок 5.2. Схема для визначення розрахункової ширини залізобетонної плити, що враховується в складі перерізу
Таблиця 5.3
|
Розташування звису плити відносно сталевої частини, його позначення |
Параметри плити l |
Розрахункова величина звису плити |
|
Звис в бік сусіднього сталевого елемента |
більше менше |
, але не більше і не менше |
|
Звис в бік консолі |
більше 12С менше 12С |
але не більше С і не менше |
У табл. 5.3 позначено:
– половина ширини залізобетонного ребра або вута, а при їхній відсутності – половина ширини контакту залізобетонної плити і сталевого пояса;
– середня товщина залізобетонної плити відповідно в прогоні і на консолі (за винятком ребра або вута);
– параметр плити, що дорівнює:
довжині прогону – для головних балок або ферм;
довжині панелі – для поздовжніх балок проїзної частини;
відстані між головними фермами або ширині залізобетонної плити поперек моста, якщо вона менша від цієї відстані, – для поперечних балок проїзної частини;
– відстань між осями сталевих конструкцій, рівноцінних за жорсткістю (рис. 5.2);
– конструктивний консольний звис плити від осі сталевої конструкції (рис. 5.2).
5.16 Площу залізобетонної плити , а в розрахунках на кручення також її товщину і ширину ребра або вута слід приймати поділеними на коефіцієнт приведення згідно з 5.5. При врахуванні непружних деформацій припускається використовувати коефіцієнти приведення, знайдені за умовними модулями пружності бетону, визначуваними згідно з обов'язковими додатками G і L.
Площу поздовжньої арматури, що має зчеплення з бетоном, слід приймати поділеною на коефіцієнт приведення де – модуль пружності ненапруженої або напруженої арматури, прийнятий відповідно до розділу 3.
Підливання, одяг їздового полотна і верхню будову залізничної колії в складі розрахункового поперечного переріза враховувати не слід.
5.17 Центри тяжіння сталевого і приведеного перерізів слід визначати за перерізом брутто.
Послаблення перерізів болтовими отворами враховуються згідно з 4.22.
5.18 Міцність і стійкість сталевих балок при монтажі перевіряють згідно з 4.39, 4.40 і 4.49.
Міцність і тріщиностійкість конструкцій та їх елементів при попередньому напруженні, транспортуванні і монтажі треба перевіряти в припущенні пружної роботи сталі і бетону. Перевірку слід здійснювати без розрахунку повзучості, усадки бетону й обтиснення поперечних швів, але з урахуванням впливу втрат попереднього напруження згідно з розд. 3.
5.19 Розрахунок сталезалізобетонної балки на вплив додатного згинального моменту1слід виконувати за формулами табл. 5.4 за одним з розрахункових випадків А, Б або В (рис.5.3) в залежності від величини напруження в бетоні на рівні центра тяжіння залізобетонної плити і напруження в поздовжній арматурі що відповідає деформації бетону при напруженні .
1) що призводить до стискання верхнього поясу
Таблиця 5.4
Критерії і перевірки |
Формули для критеріїв і перевірок міцності в розрахункових випадках |
||
|
А |
Б |
В |
|
|
Критерії: співвідношення жорткостей |
- |
- |
|
|
напруженнь у бетоні (стискання +, розтягання – ) |
|||
|
напруження у розрахунковій поздовжній арматурі (стискання +, розтягання – ) |
|||
|
Перевірки: залізобетону (стискання +, розтягання – ) |
- |
- |
|
|
Сталевого верхнього пояса (стискання +, розтягання – ) |
|||
|
сталевого нижнього пояса (розтягання +, стискання – ) |
|||
У табл. 5.4 позначено:
– повний згинальний момент (приймають так само, як і з відповідним знаком);
– згинальний момент першої стадії роботи (навантаження сприймає сталева частина конструкції);
– згинальний момент другої стадії роботи (навантаження сприймає сталезалізобетона конструкція), що визначається для статично невизначених систем з урахуванням повзучості бетону, обтиснення поперечних швів, утворення поперечних тріщин у розтягнутих зонах залізобетонної плити, а також усадки бетону і змін температури;
– врівноважені в поперечному сталезалізобетонному перерізі напруження, що виникають на рівні центра тяжіння поперечного перерізу бетону від його повзучості, обтиснення поперечних швів збірної плити, усадки бетону і змін температури (за виключенням випадку, коли температура залізобетонної плити згідно з 5.10г вища, ніж сталі, і розрахунки ведуться згідно з формулами табл. 5.4 – 5.6) відповідно в бетоні й у поздовжній арматурі;
– площа нетто поперечного перерізу сталевої балки;
– площі елементів поперечного перерізу відповідно сталевих нижнього і верхнього поясів, сталевої вертикальної стінки, бетону плити, поздовжньої ненапружуваної арматури плити;
; ; – моменти опору;
– умовний момент опору на рівні центра тяжіння перерізу бетону;
– моменти інерції нетто відповідно сталезалізобетонного поперечного перерізу балки, приведеного до сталі, і поперечного перерізу сталевої балки;
– відстані відповідно до рис. 5.3;
– коефіцієнт приведення, прийнятий згідно з 5.16;
– коефіцієнт приведення, прийнятий згідно з 5.5;
– гранична (для сталезалізобетонних конструкцій) відносна деформація бетону в рівні центра тяжіння його поперечного перерізу;
– розрахункові опори відповідно матеріалу сталевої конструкції згідно з 4.6 і 4.7, бетону стисканню згідно з 3.24, ненапружуваної поздовжньої арматури згідно з 3.37;
– поправочний коефіцієнт до моменту опору при розрахунку міцності сталевої балки на спільну дію згинального моменту й осьової сили;
– поправочний коефіцієнт до моменту опору при перевірці сталевого верхнього пояса, прийнятий не менше 1,0;
– коефіцієнт, прийнятий згідно з 4.24;
– коефіцієнт, прийнятий відповідно до табл. 5.5;
– коефіцієнт умов роботи сталевої конструкції, прийнятий відповідно до табл. 4.12;
– коефіцієнт умов роботи бетону, прийнятий відповідно до розділу 3;
– коефіцієнт умов роботи арматури, прийнятий відповідно до розділу 3;
– коефіцієнт умов роботи сталевого верхнього пояса, що враховує його розвантаження прилеглим недонапруженим бетоном і прийнятий не більше 1,2;
æ – коефіцієнт, що враховує збільшення відносних деформацій бетону при розвитку пластичних деформацій; при цьому якщо ; у випадку якщо визначають за інтерполяцією між граничними значеннями та .
Рис. 5.3 Зусилля, напруження і деформації в сталезалізобетонному поперечному перерізі, що сприймає додатний згинальний момент
|
Величини коефіцієнтів при , якій дорівнює |
||||||||
|
0 |
0,05 |
0,10 |
0,15 |
0,20 |
0,25 |
0,30 |
0,35 |
|
|
0 |
||||||||
|
0,2 |
||||||||
|
0,4 |
||||||||
|
0,6 |
||||||||
|
0,8 |
||||||||
|
1,0 |
||||||||
