---

Для комбінованих балок будівель з поперечними перерізами 1, 2 або 3 класу та рівномірним перерізом сталевого профілю можна застосовувати 5.4.2.

Несучу здатність за стійкістю плоскої форми згину нерозрізних сталезалізобетонних балок, не розкріплених із площини (або сталезалізобетонних по всій довжині ригелів рам), з поперечними перерізами класів 1,2 або 3 та рівномірним перерізом сталевого профілю необхідно визначати як:

^b,Rd -Xlt M_Rd , (5.22)

де - коефіцієнт зниження поздовжнього згину від поперечного кручення у залежності від відносної гнучкості у ;

M_Rd- розрахункова несуча здатність при негативному згинальному моменті, що діє на відповідній проміжній опорі (або у вузлі сполучення балки з колоною).

Значення коефіцієнта зменшення ц_т можна приймати за 5.5.

Для перерізів класів 1 або 2 M_Rd необхідно визначати згідно з 5.1. або 5.3 як для частково замонолічених балок, при визначені f_yd з використанням коефіцієнта у_м1 (рекомендоване значення Умі ⁼ 1>0)-

Для перерізів класу 3 M_Rd необхідно визначати як розрахунковий згинальний момент, що викликає або напруження розтягу f_sd в арматурі, або напруження стиску f_yd у крайній нижній фібрі сталевого профілю, в залежності, яке менше; f_yd необхідно визначати з використанням коефіцієнта у_м1 (рекомендоване значення у_м1 = 1,0).

В

^■LT

ідносну гнучкість k_LT можна визначити за виразом:

(5.23)

де M_Rk - момент внутрішньої пари комбінованого перерізу з використанням нормативних характеристик матеріалів;

М_сг - пружний критичний момент при поздовжньому згині від поперечного кручення, визна­чений на проміжній опорі відповідного прольоту, в якому діє найбільший позитивний згинальний момент.

Якщо залізобетонна плита також з’єднана з одним або декількома опорними сталевими елементами, приблизно паралельними комбінованій балці, що розглядається і дотримуються умови 5.5 (с), (е) і (f), то визначення пружного критичного моменту може ґрунтуватись на моделі "нерозрізної оберненої U-подібної рами”. Як показано на рисунку 9.10 ДБН В.2.6-160, цей метод враховує поперечне переміщення нижньої полиці, спричинене згином сталевої полиці, та поворот верхньої полиці, яка сприймає згин плити.

Для представлення моделі U-подібної рами однією балкою крутна жорсткість k_s на одиницю довжини сталевої балки на рівні верхньої сталевої полиці може прийматись як:

(5-24)

де к_} - згинальна жорсткість бетону з тріщинами або комбінованої плити у напрямі, перпен­дикулярному до сталевої балки, яку можна визначити як:

_{кі =} а(Е/)₂ , (5.25)

а

де а = 2 для кі крайньої балки з консоллю або без неї і а = 3 для проміжної балки. Для проміжних балок перекриття з чотирма або більше однаковими прольотами можна застосовувати а = 4; а - крок паралельних балок;

(Е/)₂ - згинальна жорсткість на одиницю довжини бетону з тріщинами або комбінованої плити, яка приймається як найменше значення у середині прольоту з "додатним” згином та значення над опорним сталевим профілем при "від’ємному" згині;

к₂ - згинальна жорсткість сталевої стінки для неомоноліченої сталевої балки, що прийма­ється як:

де v_a - коефіцієнт Пуассона конструкційної сталі;

h_s і t_w - визначаються за рисунком 9.10 ДБН В.2.6-160.

Для сталевих балок з частковим замонолічуванням згідно з 4.2.2 згинальна жорсткість може враховувати бетон і визначатись як:

²7

16/7_S 1 + 4^

I Ь_с J

д

(5.27)

е п - відношення модулів для довготривалих впливів згідно з ДБН В.2.6-98;

Ь_с - ширина бетонного заповнення, див. рисунок 5.4.

При визначенні М_сг у моделі "U-подібної" рами можна враховувати сприятливий вплив крутної жорсткості G_al_gt сталевого профілю.

Для частково замонолічених сталевих балок, у яких армування виконано у вигляді відкритих хомутів, приварених до стінки, або замкненими хомутами, крутну жорсткість бетонного заповнення можна додавати до G_al_at сталевого профілю. Ця додаткова крутна жорсткість повинна визначатись як G_c /_с(/10, де G_c - модуль зсуву бетону, який можна приймати 0,3E_s/n (де п - відношення модулів при довготривалих впливах), a l_ct- крутна постійна для бетонного заповнення за при­пущення, що воно без тріщин, і шириною, яка дорівнює загальній ширині бетонного заповнення.

Нерозрізні балки (або ригелі каркаса, комбіновані по всій довжині) з перерізами класів 1,2 або З можна проектувати без додаткових поперечних в’язей при виконанні наступних умов:

1. прилеглі прольоти не повинні відрізнятись по довжині більш ніж на 20 % від найменшого прольоту. Виліт консолі не повинен перевищувати прилеглий прольот більш ніж на 15 %;

2. навантаження у кожному прольоті рівномірно розподілене, а розрахункове постійне наван­таження перевищує 40 % загального розрахункового навантаження;

3. верхня полиця сталевого елемента з’єднана з залізобетоном або комбінованою плитою зсувними в’язями;

4. та ж плита з’єднана з іншим опорним елементом, приблизно паралельним комбінованій балці, що розглядається, для утворення оберненої U-подібної рами, як показано на рисунку 9.10 ДБН В.2.6-160;

5. якщо плита комбінована, то розглядається її прольот між двома опорними елементами оберненої U-подібної рами;

6. на кожній опорі сталевого елемента його нижня полиця розкріплена у поперечному напрямі, а у стінки забезпечена місцева стійкість. В інших місцях стінка може не мати ребра жорсткості для місцевої стійкості;

7. якщо в сталезалізобетонному перерізі застосовується сталевий елемент з нормального (ІРЕ) або широкополичного (НЕ) двотавра з паралельними гранями полиць з незабетонованої стінкою, то його висота h не повинна перевищувати значень, встановлених у таблиці 5.1;

Таблиця 5.1 - Максимальна висота h (мм) незамонолічених сталевих елементів, для яких можна застосовувати 4.4

10. якщо в сталевому елементі забетонована тількі стінка згідно з 4.1.4, його висота h не повинна перевищувати значень, встановлених у таблиці 4.3 більше ніж на 200 мм для класів сталі до S355 і на 150 мм - для класів S420 і S460.

Елемент, який згинається щодо головної осі і не розкріплений з площини дії згинального моменту, слід перевіряти на стійкість плоскої форми згину за формулою

-^-<1,0, (5.28)

Мь,Rd

Д^еM_Ed- розрахункове значення моменту при згині;

M_{b Rd}- розрахункове значення несучої здатності згинального елемента за стійкістю при плоскій формі згину.

Балки з достатнім розкріпленням стислої полиці не втрачають стійкості плоскої форми згину. Крім того, балки певного типу поперечного перерізу, такого як квадратні або круглі замкнутого перерізу з листового прокату постійної товщини, зварні круглі труби або прямокутні коробчасті перерізи, також не схильні до втрати стійкості плоскої форми згину.

Розрахункове значення несучої здатності за стійкістю плоскої форми згину для балок, не розкріплених з площини дії згинального моменту, слід приймати:

M_b,_Rd=x_LT (5.29)

YM1

де И/_у - відповідний момент опору перерізу, що приймається наступним чином:

1. W_y = W_ply - для поперечних перерізів класів 1 и 2;

2. W_y = W_etу - для поперечних перерізів класу 3;

3. W_y= W_effy- для поперечних перерізів класу 4;

X_LT - понижувальний коефіцієнт при втраті стійкості плоскої форми згину.

В загальному випадку для згинальних елементів постійного поперечного перерізу значення Xlt ^за відповідної умовної гнучкості k_LT слід визначати за формулою

Xlt = , ^але Xlt ^1.0, (5.30)

^фгт +Ат ~^kLT

де = 0,б|_1 + &LT &LT -2) + ХД- J ,

тут a _LT - коефіцієнт, що враховує початкові недосконалості;

lW_vf_v

(5-31)

V ^Мсг

М_сг - критичний момент втрати стійкості плоскої форми згину в пружній стадії.

При визначенні М_сг приймаються геометричні характеристики поперечного перерізу брутто і враховуються умови завантаження, дійсний розподіл моменту і розкріплення з площини дії згинального моменту.

Рекомендовані значення X_L7- наведені в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 - Рекомендовані значення коефіцієнтів, які враховують початкові недосконалості для кривих втрати стійкості плоскої форми згину

Рисунок 5.6 - Криві втрати стійкості

Рекомендації щодо вибору кривої втрати стійкості наведені в таблиці 5.3.

Таблиця 5.3 - Рекомендовані криві втрати стійкості плоскої форми згину в розрахунках з використанням формули (5.30)

Значення понижувального коефіцієнта %_LT^за відповідної умовної гнучкості можна визначити за графіком на рисунку 5.6.

За умовної гнучкості X_LT< X_LT0 або при перевіркою стійкості плоскої форми

^Мсг

вигину можна знехтувати.

Для згинальних прокатних або еквівалентних зварних перерізів значення i_LT Д^ля відповідної умовної гнучкості можна визначити за формулою

KLT = ===== .але _< 1 , (5.32)

®LT +^_LT -^LT ^XLT ~1²_lt

де Фі__т =0,5|_1 + a_L7-(X_L7- qJ + PX^ J .

Примітки. Рекомендоване наступне: X._t7- =0_t4 (максимальне значення); p= 0,75 (мінімальне значення).

Рекомендації щодо вибору кривої втрати стійкості наведені в таблиці 5.4.Таблиця 5.4 - Рекомендації щодо вибору кривої втрати стійкості плоскої форми згину в розра­хунках з використанням формули (5.32)

6 РОЗРАХУНОК СТИСНУТИХ СТАЛЕЗАЛІЗОБЕТОННИХ ЕЛЕМЕНТІВ ЗА НЕСУЧОЮ ЗДАТНІСТЮ

0,2<5<0,9. (6.1)

5 ₌^afyd (₆,₂)

N_pl,R_d

де N_plRd-несуча здатність на стиск, визначена у 6.2 або 6.3.

А_а - площа поперечного перерізу сталевої частини;

f_yd - розрахунковий опір конструктивної сталі на границі текучості.

• несучу здатність елемента;

• місцеву втрату стійкості;

• прикладання навантажень;

• опір на зсув між сталевими та бетонними складовими.