СНиП 2.05.03-84 МОСТЫ И ТРУБЫ - Расчет конструкций. расчет по прочности

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ

Расчет по прочности

5.19*. Расчет сталежелезобетонной балки на воздействие положительного изгибающего момента¹ следует выполнять по формулам табл. 93* по одному из расчетных случаев А, Б или В (черт. 16) в зависимости от величины напряжения в бетоне s_b на уровне центра тяжести железобетонной плиты и напряжения в продольной арматуре s_r, отвечающего деформации бетона при напряжении s_b.

_____________

¹ Вызывающего в верхнем поясе сжатие.

Таблица 93*

В табл. 93 обозначено:

M = M₁ + M₂ — полный изгибающий момент (принимают так же, как и М₁ и М₂ с соответствующим знаком);

M₁ — изгибающий момент первой стадии работы (нагрузку воспринимает стальная часть конструкции);

M₂ — изгибающий момент второй стадии работы (нагрузку воспринимает сталежелезобетонная конструкция), определяемый для статически неопределимых систем с учетом ползучести бетона, обжатия поперечных швов, образования поперечных трещин в растянутых зонах железобетонной плиты, а также усадки бетона и изменений температуры;

s_bi, s_ri — уравновешенные в поперечном сталежелезобетонном сечении напряжения, возникающие на уровне центра тяжести поперечного сечения бетона от его ползучести, обжатия поперечных швов сборной плиты, усадки бетона и изменений температуры (за исключением случая, когда температура железобетонной плиты согласно п. 5.10,г выше, чем стали, и расчеты проводятся по формулам табл. 93*—95) соответственно в бетоне и в продольной арматуре;

А_s = A_s1 + A_w + A_s2 — площадь нетто поперечного сечения стальной балки;

А_s1, A_s2, A_w, A_b, A_r = A_rs — площади элементов поперечного сечения соответственно стальных нижнего и верхнего поясов, стальной вертикальной стенки, бетона плиты, продольной ненапрягаемой арматуры плиты;

;;-моменты сопротивления;

 — условный момент сопротивления на уровне центра тяжести сечения бетона;

I_stb, I_s — моменты инерции нетто соответственно сталежелезобетонного поперечного сечения балки, приведенного к стали, и поперечного сечения стальной балки;

Z_b,stb, Z_bs, Z_s1,s, Z_s2,s - расстояние согласно черт. 16;

 — коэффициент приведения, принимаемый по п. 5.16;

n_b — коэффициент приведения, принимаемый по п. 5.5;

e_b,lim = 0,0016 — предельная (для сталежелезобетонных конструкций) относительная деформация бетона в уровне центра тяжести его поперечного сечения;

R_y, R_b, R_r = R_rs — расчетные сопротивления соответственно материала стальной конструкции по пп. 4.6* и 4.7*, бетона сжатию по п. 3.24*, ненапрягаемой продольной арматуры по п. 3.37*;

æ₃ = 1 + h (æ - 1) — поправочный коэффициент к моменту сопротивления при расчете прочности стальной балки на совместное действие изгибающего момента и осевой силы;

         æ₃

æ₄ = ¾  - поправочный коэффициент к моменту сопротивления при проверке стального

         m_l          верхнего пояса, принимаемый не менее 1,0;

æ — коэффициент, принимаемый по п. 4.26*;

h — коэффициент, принимаемый по табл. 94;

m — коэффициент условий работы стальной конструкции, принимаемый по п. 4.19*;

m_b — коэффициент условий работы бетона, принимаемый по п. 3.25;

m_r — коэффициент условий работы арматуры, принимаемый по пп. 3.29*—3.45;

 — коэффициент условий работы верхнего стального пояса, учитывающий его разгрузку прилегающим недонапряженным бетоном и принимаемый не более 1,2;

k — коэффициент, учитывающий увеличение относительных деформаций бетона при развитии пластических деформаций;

при этом k = 1, если ;

в случае если [1+h(æ-1)], k определяют интерполяцией между предельными значениями k = 1,0 и .

Черт. 16. Усилия, напряжения и деформации в сталежелезобетонном поперечном

сечении, воспринимающем положительный изгибающий момент

Таблица 94

Продолжение табл. 94

В табл. 93—95 обозначено:

N = N_br = A_bs_b + A_rs_r — в случаях А и Г;

N = N_br,R = A_bR_b + A_rs_r — в случае Б при проверке нижнего пояса;

N = N_br,R = A_bR_b + A_rR_r — в случае Б при проверке верхнего пояса, а также в случае В;

N = N_rR = А_rR_r — в случае Д при проверке верхнего пояса;

N = N_r = A_rs_r, но не более A_rR_r — в случае Д при проверке нижнего пояса.

Примечания:  1. Случаи А, Б и В следует принимать по п.5.19* (черт. 16), Г и Д - по п. 5.21 (черт. 17).

2. Здесь А_s2 - меньший по площади пояс стальной балки.

3. Над чертой даны значения h для случая, когда напряжения от момента и осевой силы суммируются в меньшем по площади поясе стальной балки; под чертой — для случая, когда напряжения от момента и осевой силы суммируются в большем по площади поясе стальной балки.

4. Нормальную силу N следует принимать растягивающей стальную балку при сжимающих напряжениях в железобетонной плите и сжимающей стальную балку при растягивающих напряжениях в железобетонной плите и арматуре (в формулы силу N â обоих случаях необходимо подставлятъ со знаком «плюс»).

5.20. При расположении нейтральной оси сечения в пределах высоты железобетонной плиты и напряжениях в растянутой части плиты, превосходящих m_bR_bt по пп. 3.24* и 3.25, в состав сечения следует включать только сжатую часть бетона. Проверку прочности сечения следует выполнять с учетом неравномерного распределения напряжений по(высоте железобетонной плиты.

5.21. Расчет сталежелезобетонной балки на воздействие отрицательного изгибающего момента¹ следует выполнять по формулам табл. 95 по одному из расчетных случаев Г или Д (черт. 17) в зависимости от величины напряжения в бетоне s_b на уровне центра тяжести железобетонной плиты.

________________

¹ Вызывающего в верхнем поясе растяжение.

Таблица 95

В табл. 95 обозначено:

M; M₁; M₂; s_bi; s_ri; A_s2; A_w;

A_b; A_r; A_s; W_b,stb; W_s2,s; W_s1,s;

n_r; n_b; R_y; R_b; R_r; æ₃; h; m; m_r; m_b - см. обозначения к табл. 93*;

;  ;

        I_sy - соответственно площадь, момент сопротивления и момент инерции поперечного сечения нетто стальной конструкции балки, работающей совместно с продольной арматурой площадью (приведенной к материалу стальной конструкции);

Z_bs; Z_b,sy; Z_rs; Z_r,sy - расстояния по черт. 17;

         æ₃

æ₅ = ¾ - поправочный коэффициент, принимаемый не менее 1,0;

         m₂

- коэффициент условий работы верхнего стального пояса, принимаемый не более 1,2.

Черт. 17. Усилия и напряжения в сталежелезобетонном поперечном сечении, воспринимающем отрицательный изгибающий момент

5.22. Расчет по прочности более сложных сечений (например, напрягаемых высокопрочной арматурой, двухплитных, при совместном действии изгибающего момента и внешней осевой силы) следует выполнять с учетом их напряженного состояния и конструктивных особенностей, руководствуясь указаниями пп. 5.19*—5.21.

Для сечения с высокопрочной арматурой усилия предварительного напряжения следует учитывать на стадии натяжения арматуры как внешнюю нагрузку. На последующих стадиях работы при определении разгружающих усилий N высокопрочную арматуру следует учитывать с бетоном и ненапрягаемой продольной арматурой, при этом необходимо дополнительно выполнить проверку прочности высокопрочной арматуры. В случае Д высокопрочную арматуру следует проверять с учетом увеличения усилия в ней при ограниченном развитии пластических деформаций в стальной конструкции.

При действии на сечение наряду с изгибающими моментами М также внешних осевых усилий N_е следует учитывать дополнительные изгибающие моменты, возникающие от изменения положения центра тяжести рассматриваемой части сечения.

5.23. Расчет по прочности сечений с железобетонной плитой, работающей на местный изгиб в продольном направлении, следует выполнять по расчетным случаям А, Б, В, Г и Д, при этом плиту в случаях Б, В и Д необходимо рассчитывать по предельному равновесию как внецентренно сжатый или внецентренно растянутый железобетонный стержень в соответствии с пп. 3.69, 3.70*, 3.72*, 3.73*, 3.75 и 5.13, а в расчете всего сечения следует учитывать разгрузку стальной его части равнодействующей сжимающих или растягивающих продольных сил, воспринимаемых плитой.