Страница 41: ДБН В.2.3-14:2006. Споруди транспорту. Мости та труби. Правила проектування (56223)

Примітка 1. Випадки А, Б і В слід приймати згыдно з 5.19, Г і Д – згідно з 5.21.

Примітка 2. Тут  – менший за площею пояс сталевої балки.

Примітка 3. Над рискою подано значення для випадку, якщо напруження від моменту й осьової сили підсумовуються в меншому за площею поясі сталевої балки; під рискою – для випадку, коли напруження від моменту й осьової сили підсумовуються в більшому за площею поясі сталевої балки.

Примітка 4. Нормальну силу слід приймати такою, що розтягує сталеву балку при стискальних напруженнях у залізобетонній плиті і такою, що стискає сталеву балку при розтягувальних напруженнях у залізобетонній плиті й арматурі (у формулі силу в обох випадках необхідно підставляти зі знаком „плюс").

5.20 При розташуванні нейтральної осі перерізу в межах висоти залізобетонної плити і напруженнях у розтягнутій частині плити, що перевершують , згідно з розділом 3 до складу перерізу слід включати тільки стиснуту частину бетону. Перевірку міцності перерізу слід виконувати з урахуванням нерівномірного розподілу напруження по висоті залізобетонної плити.

5.21 Розрахунок сталезалізобетонної балки на вплив від’ємного згинального моменту¹слід виконувати згідно з формулами табл. 5.6 по одному з розрахункових випадків Г або Д (рис.5.4) у залежності від величини напруження в бетоні на рівні центра ваги залізобетонної плити.

5.22Значення дотичних напружень  в стінці сталевої частини поперечного перерізу сталезалізобетонної згинаної балки при М=Мх=Му=0 мають задовольняти умові (стосовно фібри)

(5.3)

де Q₁ – поперечна сила першої стадії роботи (навантаження сприймає сталева частина конструкції);

Q₂ – поперечна сила другої стадії роботи (навантаження сприймає сталезалізобетонна конструкція), що визначається для статично невизначних систем з урахуванням повзучості бетону і обтискання поперечних швів, утворення поперечних тріщин в розтягнутих зонах залізобетонної плити, а також усадки бетону і змін темеператур;

I_s і I_stb – моменти інерції відповідно сталевого перерізу і приведеного до сталі сталезалізобетонного перерізу;

t – товщина стінки;

S_i,_s і S_i,_stb – статичні моменти відсічених на висоті «I» частин сталевого і приведеного до сталі сталезалізобетонного перерізу відповідно відносного центру ваги всього сталевого і всього приведеного до сталі сталезалізобетонного перерізу;

_2 – коефіцієнт, що визначається згідно з формулою (4.23) відповідно до 4.28.

5.23 Розрахунок міцності більш складних перерізів (наприклад, таких, що напружуються високоміцною арматурою, двоплитних, при спільній дії згинального моменту і зовнішньої осьової сили) слід виконувати з врахуванням їх напруженого стану і конструктивних особливостей, керуючись настановами 5.19 – 5.21.

Для перерізу з високоміцною арматурою зусилля попереднього напруження слід враховувати на стадії натягу арматури як зовнішнє навантаження. На наступних стадіях роботи при визначенні розвантажувальних зусиль високоміцну арматуру необхідно враховувати з бетоном і ненапруженою поздовжньою арматурою, при цьому необхідно додатково виконувати перевірку міцності високоміцної арматури. У випадку Д високоміцну арматуру слід перевіряти з урахуванням збільшення зусилля в ній при обмеженому розвитку пластичних деформацій у сталевій конструкції.

При дії на переріз поряд зі згинальними моментами також зовнішніх осьових зусиль слід враховувати додаткові згинальні моменти, що виникають від зміни положення центра тяжіння розглядуваної частини перерізу.

Таблиця 5.6

У табл. 5.6 позначено:

 – див. позначення до табл. 5.4;

; ;

 – відповідно площа, момент опору і момент інерції поперечного перерізу нетто сталевої конструкції балки, що працює разом з поздовжньою арматурою площею  – (приведеної до матеріалу сталевої конструкції);

 – відстані згідно з рис. 5.4;

 – поправочний коефіцієнт, що приймається не менше 1,0;

 – коефіцієнт умов роботи сталевого верхнього пояса, що приймається не більше 1,2.

Рис. 5.4. Зусилля і напруження в сталезалізобетонному поперечному перерізі, що сприймає від’ємний згинальний момент

5.24 Розрахунок міцності перерізів із залізобетонною плитою, що працює на місцевий згин у поздовжньому напрямку, слід виконувати згідно з розрахунковими випадками А, Б, В, Г і Д, при цьому плиту у випадках Б, В і Д необхідно розраховувати за граничною рівновагою як позацентрово стиснутий або позацентрово розтягнутий залізобетонний стержень відповідно до 5.13 та розділу 3, а в розрахунку всього перерізу слід враховувати розвантаження його сталевої частини рівнодійною стискальних або розтягувальних поздовжніх сил, що сприймаються плитою.

Розрахунок витривалості

5.25 Розрахунок витривалості слід виконувати: для сталевої і залізобетонної частин конструкції, а також для конструкцій об'єднання залізобетону зі сталлю залізничних мостів; тільки для сталевої частини конструкції і прикріплень конструкцій об'єднання автодорожніх, міських та пішохідних мостів. При цьому високоміцну арматуру, що має зчеплення з бетоном, треба відносити до залізобетонної частини, а таку, що немає зчеплення – до сталевої.

У розрахунках витривалості слід враховувати непружні деформації бетону згідно з 5.6–5.8 і обов'язкового додатку G.

Температурні впливи, усадку бетону і горизонтальні навантаження в розрахунках витривалості допускається не враховувати.

До складу перерізу при визначенні слід включати ту частину бетону, у якій при розглядуваному завантаженні відсутнє розтягання.

Перевірку витривалості слід виконувати з урахуванням вимог, викладених у розділах 3 і 4.

5.26 Розрахунок витривалості сталезалізобетонної балки залізничного моста з ненапружуваною арматурою в залізобетонній частині перерізу слід виконувати за формулами:

, (5.4)

, (5.5)

, (5.6)

де  – згинальний момент першої стадії роботи від навантажень, що враховуються в розрахунках витривалості;

 – згинальний момент другої стадії роботи від навантажень, що враховуються в розрахунках витривалості, включаючи згинальні моменти від віброповзучості бетону в статично невизначуваних системах;

 – момент опору нетто сталезалізобетонного перерізу для фібри , визначений при коефіцієнті приведення бетону до сталі

;

 – умовний модуль пружності бетону з врахуванням його віброповзучості за обов'язковим додатком G;

 ^{– коефіцієнт умов роботи бетону під багаторазово повторюваним навантаженням відповідно до розділу 3;}

інші позначення відповідають прийнятим у 5.19 та розділу 3 і на рис. 5.3.

При наявності концентраторів напружень на стінці балки слід перевірити витривалість і цих точок перерізу з підстановкою у формули (5.5) і (5.6) відповідних значень моментів опору і коефіцієнтів .

Розрахунок тріщіностійкості

5.27 Розрахунок залізобетонних плит за тріщиностійкістю при спільній роботі зі сталевими конструкціями слід виконувати відповідно до вимог 5.12 та розділу 3. При цьому в розрахунках з утворення тріщин граничні розтягувальні і стискальні значення напружень у бетоні слід зіставляти з напруженнями в крайній фібрі бетону пружно працюючого сталезалізобетонного перерізу, обчисленими від експлуатаційних навантажень з врахуванням на стадії експлуатації непружніх деформацій згідно з 5.6.

У розрахунках з розкриття тріщин напруження в крайньому ряді поздовжньої арматури слід обчислювати з урахуванням збільшення її площі згідно з 5.12 і втрат напружень від непружних деформацій. При ненапружуваній поздовжній арматурі і роботі перерізу по двох стадіях розтягувальні напруження слід обчислювати за формулою

, (5.7)

де  – згинальний момент другої стадії роботи від експлуатаційних навантажень, що визначається для статично невизначуваних систем з урахуванням повзучості бетону, обтискання поперечних швів, утворення поперечних тріщин у розтягнутих зонах залізобетонної плити, а також усадки бетону і зміни температури; інші позначення пояснено в 5.12, 5.19, 5.21 і на рис.5.4.

5.28 Розкриття тріщин (при двох стадіях роботи) у розтягнутій збірній залізобетонній плиті, в якої ненапружувану арматуру в поперечних швах не зістиковано, слід визначати за формулою

(5.8)

де  – розтягувальне напруження у сталевому верхньому поясі від навантажень і впливів другої стадії роботи в припущенні, що залізобетонна плита в розтягнутій зоні відсутня;

 – відстань між конструкціями об'єднання в поперечних швах, при відсутності конструкцій об'єднання – довжина блоку плити;

 – відстані відповідно до рис. 5.4;

см – гранична ширина розкриття тріщин у поперечному шві, що має арматуру для передачі поперечної сили; при відсутності у шві арматури слід обчислювати в припущенні, що поперечна сила через шов не передається.