Учет ползучести, виброползучести бетона и обжатия поперечных швов в сталежелезобетонных конструкциях

Щ.1 При учете ползучести бетона в статически определимых конструкциях необходимо определить уравновешенные в пределах поперечного сечения (далее - внутренние) напряжения и соответствующие деформации.

Рисунок Щ.1 - Эпюры относительных деформаций и внутренних напряжений от ползучести бетона

Для конструкции, состоящей из стальной балки со сплошной стенкой и объединенной с ней в уровне проезда железобетонной плиты (рисунок Щ.1), внутренние напряжения от ползучести бетона в общем случае надлежит определять по следующим формулам:

на уровне центра тяжести бетонной части сечения (растяжение)

σ b , kr = -ασ1;

(Щ.1)

в крайней фибре нижнего пояса стальной балки (растяжение или сжатие)

(Щ.2)

в крайней фибре верхнего пояса стальной балки (сжатие)

(Щ.3)

в стержнях крайнего ряда ненапрягаемой арматуры плиты при E_r = E_rs = Е_sl, (сжатие)

(Щ.4)

потери предварительного напряжения напрягаемой арматуры (сжатие)

(Щ.5)

в крайней фибре бетона (растяжение)

(Щ.6)

Относительные деформации от ползучести бетона в уровне центра тяжести его сечения (рисунок Щ.1) надлежит вычислять по следующим формулам:

относительные деформации, отвечающие напряжениям в стальной части сечения

(Щ.7)

относительные деформации, отвечающие напряжениям в бетонной части сечения

(Щ.8)

В формулах (Щ.1) - (Щ.8):

α, β, v - параметры, связанные с податливостью бетонной и стальной частей сечения и определяемые из выражений:

	(Щ.9)
β = α v;	(Щ.10)
	(Щ.11)

φ _kr = γ _fE_bc_n - предельная характеристика ползучести бетона;

γ _f - принимается по таблице 10.4;

с_n - нормативная деформация ползучести бетона, определяемая по 7.15 и приложению Р при уточнении с учетом приложения Т;

σ₁, σ _{bf ,1} - начальное напряжение сжатия соответственно на уровне центра тяжести сечения и в крайней фибре бетона от постоянных нагрузок и воздействий;

σ _sbf,kr - условное напряжение в уровне крайней фибры бетона, определяемое из выражения

(Щ.12)

A_st, I_st, W_{s 1, st}, W_{s 2, st}, W_{rf , st} - соответственно площадь, момент инерции, моменты сопротивления нижнего и верхнего поясов балки и крайнего ряда арматуры брутто стальной части сечения, включая арматуру;

n_r = E_st / E_rp - коэффициент приведения по 9.16.

Остальные обозначения соответствуют 9.5 и 9.19 и рисунку Щ.1.

Щ.2 Ползучесть бетона допускается учитывать введением в расчет условного модуля упругости бетона Е_еf,kr, если в статически определимой конструкции все постоянные нагрузки, вызывающие напряжение в бетоне, прикладываются в одной стадии и при одной и той же схеме работы. Модуль Е_еf,kr следует определять по формуле

(Щ.13)

где v, φ _kr - см. Щ.1.

Внутренние напряжения от ползучести бетона для i -й фибры сечения следует вычислять по формуле

σ i,kr = σ i,ef – σ i,

(Щ.14)

где σ _i,ef, σ _i - напряжения от постоянных нагрузок, полученные при модуле упругости бетона соответственно Е_еf,kr и Е_b.

Щ.3 При учете ползучести бетона в статически неопределимых конструкциях необходимо определить внутренние напряжения и внешние силовые факторы (опорные реакции, изгибающие моменты и пр.), а также соответствующие деформации.

Внутренние напряжения и внешние силовые факторы допускается вычислять методом последовательных приближений, принимая усилия σ _b,kr и А_b в центре тяжести бетонной части сечения за нагрузки (здесь σ _b,kr и А_b принимаются по Щ.1).

При этом, выполняя расчет методом сил, бетонную часть сечения надлежит учитывать следующим образом: с модулем Е_еf,kr (см - Щ.2) - при определении основных и побочных перемещений; с модулем E_b - при определении напряжений в центре тяжести бетона от внешних силовых факторов, вызванных ползучестью. Выраженные через φ _kr значения предельной характеристики ползучести, используемые для определения σ _b,kr и Е_еf,kr при последовательных приближениях, приведены в таблице Щ.1.

Таблица Щ.1

Номер приближения	Значение предельной характеристики ползучести бетона φ kr при вычислении
напряжений от ползучести бетона на уровне центра тяжести бетонной части сечения σ b,kr	основных и побочных перемещений
	φ kr	0,5 φ kr
	0,5 φ kr	0,38 φ kr
	0,38 φ kr	0,32 φ kr

Щ.4 Прогибы конструкции от ползучести бетона следует определять, рассматривая стальную часть сечения под действием сил σ _krA_b, приложенных в уровне центра тяжести сечения бетона. Для статически определимых конструкций имеет место равенство σ _kr = σ _b,kr: для статически неопределимых систем σ _kr равно сумме внутренних напряжений и напряжений от внешних силовых факторов, вызванных ползучестью.

Щ.5 Деформации обжатия замоноличенных бетоном поперечных швов сборной железобетонной плиты необходимо учитывать в расчетах, если продольная арматура плиты не состыкована в швах и при этом плита не имеет предварительного напряжения в продольном направлении.

Деформации обжатия поперечных швов следует учитывать введением в выражения для α, β, Е_еf,kr (см. Щ.1 и Щ.2) обобщенной характеристики ползучести бетона и обжатия поперечных швов φ _kr,sl, определяемой по формуле

(Щ.15)

где L - длина сжатой постоянными нагрузками и воздействиями железобетонной плиты;

ΣΔ d - суммарная деформация обжатия поперечных швов, расположенных на длине L;

φ_kr - принимается по Щ.1;

Е_b, R_b - принимаются по 7.24 и 7.32.

При отсутствии опытных данных величину Δ d, см, допускается вычислять по формуле

Δ d = 0,005 + 0,00035 bd,

(Щ.16)

где b_d - ширина шва (зазор между торцами сборных плит).

Щ.6 Учет виброползучести бетона следует выполнять введением в расчет условного модуля упругости бетона Е_vkr, вычисляемого по Щ.2, с заменой φ _kr на φ _vkr, определяемой по формуле

(Щ.17)

где ρ₁ = σ_min,1/ σ_min,2 - характеристика цикла начальных напряжений в бетоне, определенных без учета виброползучести и ползучести;

φ _kr, c_n - принимаются по Щ.1.

Приложение Э
(обязательное)