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)

(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 = E_st (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):

a, b, n – параметры, связанные с податливостью бетонной и стальной частей сечения и определяемые из выражений:

(Щ.9)

(Щ.10)

(Щ.11)

– предельная характеристика ползучести бетона;

g _f – принимается по таблице 10.4;

c_n – нормативная деформация ползучести бетона, определяемая по 7.15 и

приложению Р при уточнении с учетом приложения Т;

s₁, s _{bf ,1} – начальное напряжение сжатия соответственно на уровне центра

тяжести сечения и в крайней фибре бетона от постоянных нагрузок и

воздействий;

– условное напряжение в уровне крайней фибры бетона, определяемое

из выражения

(Щ.12)

– 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.2Ползучесть бетона допускается учитывать введением в расчет условного модуля упругости бетона E_ef,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 E_ef,kr следует определять по формуле

, (Щ.13)

где n, j _kr – см. Щ.1.

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

, (Щ.14)

где s _i,ef, s _i – напряжения от постоянных нагрузок, полученные при модуле упругости бетона соответственно E_ef,kr и E_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 s _b,kr и A_b в центре тяжести бетонной части сечения за нагрузки (здесь s _b,kr и A_b принимаются по Щ.1).

При этом, выполняя расчет методом сил, бетонную часть сечения надлежит учитывать следующим образом: с модулем E_ef,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 j _kr значения предельной характеристики ползучести, используемые для определения s _b,kr и E_ef,kr при последовательных приближениях, приведены в таблице Щ.1.

 

Т а б л и ц а Щ.1

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

 

Щ.4 Прогибы конструкции от ползучести бетона следует определять, рассматривая стальную часть сечения под действием сил s _krA_b, приложенных в уровне центра тяжести сечения бетона. Для статически определимых конструкций имеет место равенство s _kr = s _b,kr; для статически неопределимых систем s _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 a, b, E_ef,kr (см. Щ.1 и Щ.2) обобщенной характеристики ползучести бетона и обжатия поперечных швов j _kr,d, определяемой по формуле

, (Щ.15)

где L – длина сжатой постоянными нагрузками и воздействиями железобетонной

плиты;

SD _d – суммарная деформация обжатия поперечных швов, расположенных на длине L;

j _kr – принимается по Щ.1;

E_b, R_b – принимаются по 7.24 и 7.32.

При отсутствии опытных данных величину D _d, см, допускается вычислять по формуле

D _d = 0,005 + 0,00035 b_d, (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 E_nkr, вычисляемого по Щ.2, с заменой j _kr на j _nkr, определяемой по формуле

, (Щ.17)

где r₁ = s_min,1/s_max,1 – характеристика цикла начальных напряжений в бетоне,

определенных без учета виброползучести и ползучести;

j _{kr ,} c_n – принимаются по Щ.1.