Черт. 14. Поперечное сечение сталежелезобетонной конструкции и расчетные эпюры разности температур

а - схема поперечного сечения; б - криволинейная эпюра разности температур по высоте стальной части сечения; в - криволинейная эпюра разности температур для верхней части сечения балки

5.11. Сжатую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности, трещиностойкости, а в железнодорожных мостах - и на выносливость.

Влияние развития ограниченных пластических деформаций бетона и стали на распределение усилий в статически неопределимых конструкциях допускается не учитывать.

5.12. Растянутую железобетонную плиту следует рассчитывать по прочности и трещиностойкости. Категории требований по трещиностойкости следует принимать согласно п. 3.95*.

Жесткость при растяжении железобетонной плиты с учетом образовавшихся трещин определяется выражением ; здесь Е_r, A_r - модуль упругости и площадь сечения продольной арматуры плиты, Y_cr - коэффициент, учитывающий частичное вовлечение бетона между трещинами в работу на растяжение и принимаемый по табл. 91.

Таблица 91

Арматура	Значение коэффициента ycr для
железнодорожных мостов при расчете	автодорожных и городских мостов при расчетах по прочности и трещиностойкости
по прочности	по трещиностойкости
Гладкая; пучки высокопрочной проволоки; стальные канаты	1,00	1,00	0,70
Периодического профиля	1,00	0,75	0,50

В статически неопределимых системах усилия следует определять с учетом влияния наличия поперечных трещин в железобетонной плите.

Для сборной необжатой железобетонной плиты, у которой продольная арматура не стыкуется, жесткость при растяжении следует принимать равной нулю.

5.13. Расчеты плиты проезжей части на местный изгиб и совместную работу с главными балками допускается выполнять независимо один от другого, при этом суммировать, усилия и деформации следует только в случае работы плиты на местный изгиб в продольном направлении.

5.14. Расчет поперечного сечения следует выполнять по стадиям, число которых определяется количеством частей сечения, последовательно включаемых в работу.

Для каждой части сечения действующие напряжения следует определять суммированием их по стадиям работы.

5.15. Учитываемую в составе сечения расчетную ширину железобетонной плиты b_sl следует определять как сумму расчетных величин свесов плиты в обе стороны от оси стальной конструкции (черт. 15). Расчетную величину свеса плиты следует, как правило, определять пространственным расчетом: допускается принимать ее значение в соответствии с табл. 92.

Черт. 15. Схема для определения расчетной ширины железобетонной плиты, учитываемой в составе сечения

Таблица 92

Положение свеса плиты относительно стальной части, его обозначение	Параметр плиты l	Расчетная величина свеса плиты
Свес в сторону соседнего стального элемента b	Св. 4В	В/2
Менее 4В	a + 6tsl, но не более В/2 и не менее l/8
Свес в сторону консоли bc	Св. 12С	С
Менее 12С	a + 6tsl,c, но не более С и не менее l/12

В табл. 92 обозначено:

а - половина ширины железобетонного ребра или вута, а при их отсутствии - половина ширины контакта железобетонной плиты и стального пояса;

t_sl, t_sl,c - средняя толщина железобетонной плиты соответственно в пролете и на консоли (за вычетом ребра или вута);

l - параметр плиты, равный:

длине пролета - для главных балок или ферм;

длине панели - для продольных балок проезжей части;

расстоянию между главными фермами или ширине железобетонной плиты поперек моста, если она меньше этого расстояния, - для поперечных балок проезжей части;

В - расстояние между осями стальных конструкций, равноценных по жесткости (см. черт. 15);

С - конструктивный консольный свес плиты от оси стальной конструкции (см. черт. 15).

5.16. Площадь железобетонной плиты А_b, а в расчетах на кручение - также ее толщину t_sl и ширину ребра или вута следует принимать поделенными на коэффициент приведения n_b согласно п. 5.5. При учете неупругих деформаций допускается использовать коэффициенты приведения, найденные по условным модулям упругости бетона, определяемым по обязательным приложениям 19 и 20.

Площадь продольной арматуры, имеющей сцепление с бетоном, следует принимать поделенной на коэффициент приведения n_r = Е_st/Е_r, где E_r - модуль упругости ненапрягаемой Е_rs или напрягаемой Е_rp арматуры, принимаемый по табл. 34.

Подливку, одежду ездового полотна и верхнее строение железнодорожного пути в составе расчетного поперечного сечения учитывать не следует.

5.17. Центры тяжести стального и приведенного сечений следует определять по сечению брутто.

Ослабление сечений болтовыми отверстиями учитывается согласно п. 4.24.

5.18. Прочность и устойчивость стальных балок при монтаже проверяют согласно пп. 4.41, 4.42 и 4.51.

Прочность и трещиностойкость конструкций и их элементов при предварительном напряжении, транспортировании и монтаже следует проверять в предположении упругой работы стали и бетона. Проверку следует осуществлять без учета ползучести, усадки бетона и обжатия поперечных швов, но с учетом влияния потерь предварительного напряжения согласно разд. 3.

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*

Критерии и проверки	Формулы для критериев и проверок прочности в расчетных случаях
А	Б	В
Критерии:
соотношения жесткостей	Eb Ib £ 0,2 Est Is	-	-
напряжений в бетоне (сжатие +, растяжение -)	- sbi < mb Rb	- sbi ³ mb Rb
напряжений в расчетной продольной арматуре (сжатие +, растяжение -)	- sri < mr Rr	- sri ³ mr Rr
Проверки:
железобетона (сжатие +, растяжение -)	-	-
стального верхнего пояса (сжатие +, растяжение -)	M - ZbsNbr ¾¾¾¾¾ - æ4 Ws2.s Nbr - ¾¾ £ ml m Ry As	M - ZbsNbr.R ¾¾¾¾¾ - æ3 Ws2.s Nbr.R - ¾¾ £ m Ry As
стального нижнего пояса (растяжение +, сжатие -)	M - ZbsNbr ¾¾¾¾¾ - æ3 Ws1,s Nbr - ¾¾ £ m Ry As	M-ZbsNbR.r ¾¾¾¾ æ3 Ws1,s NbR,r - ¾¾ £ m Ry As	M - ZbsNbr.R ¾¾¾¾¾ - æ3 Ws1,s Nbr.R - ¾¾ £ m Ry As

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

m_l стального 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 k = 1,0 + .