ДСТУ Б В.2.6-216:2016. Розрахунок і конструювання з ’єднувальних елементів сталезалізобетонних конструкцій (61439)

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ
З'ЄДНУВАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
СТАЛЕЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

ДСТУ Б В.2.6-216:2016

Київ

ДП "УкрНДНЦ"ПЕРЕДМОВА

1. РОЗРОБЛЕНО: Державне підприємство "Державний науково-дослідний інститут будівельних конструкцій” (ДП НДІБК), ТК 303 "Будівельні конструкції", ПК 2 "Конструкції сталезалізо- бетонні"; Асоціація "Український центр сталевого будівництва" (УЦСБ)

РОЗРОБНИКИ:

ДП НДІБК (А. Бамбура, д-р. техн, наук (науковий керівник); Ю. Аметов, канд. техн, наук;

Г. Фаренюк, д-р. техн, наук; Ю. Немчинов, д-р. техн, наук; В.Тарасюк, канд. техн, наук/

Ю. Слюсаренко, канд. техн, наук; М. Мар’єнков, д-р техн, наук; І. Сазонова)

УЦСБ (М. Біляєв; А. Білик, канд. техн, наук)

2. ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ:

наказ Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України від 24.06.2016 р. № 181, чинний з 2017-04-01

3. УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей національний стандарт належить державі.
Забороняється повністю чи частково видавати, відтворювати задля
розповсюдження і розповсюджувати як офіційне видання цей національний
стандарт або його частини на будь-яких носіях інформації без дозволу
ДП "УкрНДНЦ" чи уповноваженої ним особ

иЗМІСТ

с.

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 2

З Матеріали З

4. Положення із розрахунку з'єднувальних елементів сталезалізобетонних конструкцій З

   1. Загальні положення З

   2. Класифікація з'єднувальних елементів 4

   3. Обмеження для застосування часткового з'єднання на зсув у сталезалізобетонних балках будівель 6

   4. Розташування з'єднувальних елементів 7

   5. Z-подібні з'єднувальні елементи X-HVB у суцільних плитах і бетонному заповненні 7

5. Розрахунок з'єднувальних елементів 9

   1. Анкерні упори з головками (стад-болти) у суцільних плитах і при бетонному заповненні 9

   2. Розрахунковий опір анкерних упорів з головками (стад-болти) і з'єднувальних елементів X-HVB, що застосовуються з профільованим настилом 10

   3. Профнастили з гофрами, орієнтованими поперечно осі балки 11

   4. Двовісне навантаження з'єднувальних елементів у плитах, улаштованих по профільованих настилах 12

   5. Неболтові з'єднувальні елементи 12

6. Конструювання зсувних з'єднань та вплив їх виконання 14

   1. Опір відшаруванню 14

   2. Захисний шар та бетонування 14

   3. Локальне підсилення армування плит 14

   4. Бути в бетонних плитах, що утворені непрофільованим настилом 15

   5. Крок з'єднувальних елементів 15

   6. Розміри сталевої полиці 16

   7. Анкерні упори з головками (стад-болти) 16

   8. Застосування анкерних упорів із головками (стад-болти) із сталевими профнастилами у будівлях 16

   9. Z-подібні з'єднувальні елементи X-HVB 16

   10. Неболтові з'єднувальні елементи 18

7. Зсувні з'єднання в колонах та стиснутих елементах 19

   1. З'єднання на зсув та прикладання навантаження 19

   2. Прикладання навантаження 20

   3. Поздовжній зсув за межами зони прикладання навантаження 22

Додаток А Стандартні випробування з'єднувальних елементів 24ВСТУП

У цьому стандарті наведені основні методи розрахунку та конструювання з'єднувальних елементів сталезалізобетонних конструкцій будинків, будівель та споруд, які забезпечують виконання основних вимог ДБН В.2.6-160 та ДСТУ-Н Б EN 1994-1-1 щодо забезпечення несучої здатності, придатності до експлуатації, надійності та здатності конструкцій зберігати необхідні експлуатаційні якості протягом усього строку служби.

В цьому стандарті використана класифікація міцності бетону на стиск відповідно до ДСТУ Б В.2.7-176; класифікація арматурного прокату відповідно до ДСТУ 3760, ГОСТ 10884.

У цьому стандарті терміни та визначення понять, познаки та одиниці фізичних величин прий­няті відповідно до ДБН В.2.6-160.

При розробленні цього стандарту враховані основні положення (принципи) ДСТУ-Н Б EN 1994-1-1.НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ З'ЄДНУВАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ
СТАЛЕЗАЛІЗОБЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

CALCULATION AND DESIGN OF THE SHEAR CONNECTIONS

OF COMPOSITE STRUCTURES

Чинний з 2017-04-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

   1. Цей стандарт поширюється на розрахунок і конструювання з'єднувальних елементів стале- залізобетонних конструкцій, які експлуатуються в кліматичних умовах України, в неагресивних, слабоагресивних і середньоаргесивних середовищах.

   2. З'єднувальні елементи сталезалізобетонних конструкцій повинні задовольняти основні вимоги безпеки, які визначені у Технічному регламенті будівельних виробів, будівель і споруд, ДБН В.1.2-14 та ДБН В.1.2-7. Для забезпечення вимог безпеки з'єднувальні елементи повинні мати такі початкові властивості, щоб з необхідним ступенем надійності для різних розрахункових ситуа­цій у процесі будівництва і експлуатації будівель та споруд була виключена можливість руйнування будь-якого характеру або порушення експлуатаційної придатності, пов'язаного із спричиненням шкоди для життя або здоров'я людини, майна або навколишнього середовища.

   3. З'єднувальні елементи сталезалізобетонних конструкцій повинні бути забезпеченими з необхідною надійністю від виникнення всіх видів граничних станів розрахунками, вибором показ­ників якості матеріалів, призначенням розмірів та конструюванням згідно з вказівками цього стан­дарту. При цьому повинні бути виконані вимоги щодо вогнестійкості, визначені у ДБН В.1.1-7, ДБН В.1.2-7, та технології виготовлення конструкцій і витримані вимоги щодо експлуатації будинків та споруд, а також вимоги щодо екології, які регламентуються відповідними нормативними доку­ментами.

   4. Цей стандарт не поширюється на розрахунок та проектування вогнестійкості конструкцій. Розрахунок сталезалізобетонних конструкцій на вогнестійкість, на відповідність нормативним зна­ченням, регламентованим у ДБН В.1.1-7, ДБН В.2.2-24, ДБН В.1.2-7 тощо, слід виконувати згідно з чинною нормативно-технічною документацією на проектування вогнестійкості сталезалізобетонних будівельних конструкцій.

   5. Вимоги цього стандарту не поширюються на розрахунок та проектування:

• конструкцій, які експлуатуються за температури навколишнього середовища вище ніж 50 °С і нижче ніж мінус 70 °С;

• спеціальних типів будівель і окремі види розрахунків (на прогресуюче обвалення тощо);

• віадуків, мостів, дамб, резервуарів під тиском, прибережних платформ та водозахисних споруд;

• сталезалізобетонних конструкцій аеродромів та атомних станцій;

• конструкцій із фібробетону, дрібнозернистих бетонів та пінобетонних складових, а також із бетонів з надважкими заповнювачами;

• конструкцій, які піддаються значним циклічним та динамічним впливам, впливу сильно- агресивного середовища.

Примітка. Вимоги цього стандарту поширюються на висотні будівлі, при цьому додаткові розрахунки їх конструкцій слід проводити окремо згідно з відповідними положеннями ДБН В.2.2-24:2009.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

У цьому стандарті є посилання на такі нормативно-правові акти, нормативні акти та нормативні документи:

Технічний регламент будівельних виробів, будівель і споруд, затверджений постановою Кабі­нету Міністрів України від 20 грудня 2006 р. № 1764

ДБН В.1.1-7-2002 Захист від пожежі. Пожежна безпека об'єктів будівництва

ДБН В.1.2-7:2008 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Основні вимоги до будівель і споруд. Пожежна безпека

ДБН В.1.2-14:2009 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Загальні принципи забезпечення надійності та конструктивної безпеки будівель, споруд, будівельних конст­рукцій та основ

ДБН В.2.6-98:2009 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення

ДБН В.2.6-160:2010 Конструкції будинків і споруд. Сталезалізобетонні конструкції. Основні положення

ДБН В.2.6-198:2014 Сталеві конструкції. Норми проектування

ДСТУ Б В.1.2-3:2006 Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Прогини і переміщення. Вимоги проектування

ДСТУ Б 8.2.6-9:2008 Конструкції будинків і споруд. Профілі сталеві листові гнуті з трапеціє­подібними гофрами для будівництва. Технічні умови

ДСТУ Б.В.2.6-156:2010 Конструкції будинків і споруд. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування

ДСТУ Б В.2.6-206:2016 Розрахунок і конструювання згинальних і стиснутих елементів стале- залізобетонних конструкцій

ДСТУ Б В.2.7-176:2008 Будівельні матеріали. Суміші бетонні та бетони. Загальні технічні умови (EN 206-1:2000, NEQ)

ДСТУ-Н Б EN 1994-1-1:2010 Єврокод 4. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Час­тина 1-1. Загальні правила і правила для споруд (EN 1994-1-1:2004, IDT)

ДСТУ-Н Б EN 1994-1-2:2012 Єврокод 4. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Час­тина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогнестійкість (EN 1994-1-2:2005, IDT)

ДСТУ 3760:2006 Прокат арматурний для залізобетонних конструкцій. Загальні технічні умови (ISO 6935-2:1991, NEQ)

ГОСТ 10884-94 Сталь арматурная термомеханически упрочненная для железобетонных кон­струкций. Технические условия (Сталь арматурна термомеханічно зміцнена для залізобетонних конструкцій. Технічні умови)

ДСТУ ISO 13918:2014 Зварювання. Шпильки і керамічні втулки для дугового приварювання шпильок (ISO 13918:2008, IDT)

ДСТУ ISO 14555:2014 Зварювання. Дугове приварювання шпильок із металевих матеріалів (ISO 14555:2006, IDT)

3. ДСТУ ISO 898-1:2003 Механічні властивості кріпильних виробів, виготовлених з вуглецевої і легованої сталі. Частина 1. Болти, гвинти і шпильки (ISO 898-1:1999, IDT).МАТЕРІАЛИ

   1. Характеристики бетону, арматури і конструкційної сталі для сталезалізобетонних конст­рукцій, що проектуються відповідно до цього стандарту, приймають згідно з ДБН В.2.6-160.

   2. Характеристики профільованих настилів приймаються відповідно до ДСТУ В.2.6-9.

   3. Характеристики шпильок із головками (стад-болти) та методи їх зварювання мають відпо­відати вимогам ДСТУ ISO 13918, ДСТУ ISO 14555 та ДСТУ ISO 898-1.

4. ПОЛОЖЕННЯ ІЗ РОЗРАХУНКУ З'ЄДНУВАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ СТАЛЕЗАЛІЗО­БЕТОННИХ КОНСТРУКЦІЙ

   1. Загальні положення

      1. Розділ 4 застосовується для сталезалізобетонних балок і, за відповідного обгрунтування, для інших типів сталезалізобетонних конструкцій.

      2. Для передачі зусиль поздовжнього зсуву за контактом між бетоном та сталевим елемен­том повинні встановлюватися зсувні з'єднання та передбачатися відповідне поперечне армування без врахування природного зчеплення і тертя між двома матеріалами.

      3. Зсувні з'єднання повинні мати достатню деформативність, щоб задовольняти припу­щення стосовно непружного перерозподілу зсуву, що приймається розрахунком.

      4. Гнучкими вважаються з'єднувальні елементи, які мають достатню деформативність для забезпечення виконання припущень щодо ідеалізованого пластичного характеру роботи зсувного з'єднання у конструкції, що розглядається.

      5. З'єднувальний елемент можна вважати гнучким, якщо характеристичне значення дефор­мації зсуву 8_ик при випробуваннях згідно з додатком А, становить щонайменше 6 мм.

      6. Якщо у одному прольоті балки застосовуються два або більше різних типів зсувних з'єднань, то необхідно враховувати наявні відмінності у їх залежностях між зусиллям зсуву і деформацією зсуву.

      7. Зсувні з'єднання повинні бути достатніми для запобігання відшаруванню бетонного еле­мента від сталевого профілю, за винятком випадків, коли запобігання відшаруванню забезпечу­ється іншими засобами.

      8. Для запобігання відшаруванню плити зсувні з'єднання повинні розраховуватись на сприй­няття номінального граничного зусилля розтягу, перпендикулярного до площини сталевої полиці, що приймається не менше 0,1 від розрахункового граничного опору з'єднувального елемента на зсув. За необхідності, достатній опір відшаруванню може забезпечуватись додатковими анкерними упорами.

      9. Зсувні з'єднання у формі анкерних упорів болтового типу із головками (стад-болти) згідно з 6.7 можна вважати такими, що забезпечують необхідний опір відриву за умови, що вони не зазнають прямої дії розтягу.

      10. Необхідно запобігати руйнуванню від поздовжнього зсуву і розколювання плити внаслі­док зосереджених сил, що передаються з'єднувальними елементами.

      11. Якщо для передачі зсуву між сталевим і бетонним елементами використовується інший метод з'єднання, відмінний від зсувних з'єднань, включених у розділ 4, то характер роботи, прийнятий у розрахунку, повинен ґрунтуватись на випробуваннях і супроводі концептуальною моделлю. Розрахунок сталезалізобетонного елемента повинен підтверджуватись перевіркою подібного елемента із застосуванням зсувних з'єднань, включених у цей розділ, у тій мірі, наскільки це практично можливо.Для будівель кількість з'єднань повинна дорівнювати щонайменше, цілому, округленому вверх числу, яке обчислюється як розрахункове зусилля зсуву для граничного стану (визначене згідно з 4.5), поділене на розрахунковий опір одного з'єднання P_Rd. Для стрижневих зсувних з'єднань розрахунковий опір повинен визначатись згідно з 4.5.2 в залежності від того, що більш застосовне.

      12. Якщо всі поперечні перерізи сталевої частини відповідають класам 1 або 2 (згідно з 8.5 ДБН В.2.6-160), для балок будівель допускається застосовувати часткове з'єднання на зсув. Кількість з'єднань у цьому випадку повинна визначатись застосуванням теорії часткового з'єднання на зсув, враховуючи деформаційну здатність зсувних з'єднань.

   2. Класифікація з'єднувальних елементів

      1. З'єднувальні елементі поділяються на два основних типи: