Проверка прочности объединенных сечений с шпренгельной высокопрочной арматурой
Рассмотрим сначала объединенное сечение типа С3 (рис. 93), предварительно напряженное шпренгельной высокопрочной арматурой, открыто натянутой в верхней части сечения вдоль железобетонной плиты. Объединенное сечение в совокупности с высокопрочной арматурой воспринимает отрицательный изгибающий момент или изгибающий момент с осевой силой при растяжении бетона временной нагрузкой. Выведем формулы проверки прочности применительно к следующему варианту постадийного приложения вертикальных нагрузок и осуществления предварительного напряжения. В I стадии работы стальное сечение (без высокопрочной арматуры и железобетона) воспринимает собственный вес стальных конструкций—нагрузку gI. Во II стадии выполняют первую ступень натяжения высокопрочной арматуры (усилием NпrII с передачей его на стальную конструкцию), после чего воспринимается вес железобетонной плиты gII, и плита объединяется со стальной конструкцией. В III стадии осуществляют вторую ступень натяжения высокопрочной арматуры (усилием NпrIII с передачей его на объединенную конструкцию), после чего воспринимается постоянная нагрузка gIII (вес полотна проезда, тротуаров, коммуникаций и пр.) и временная вертикальная нагрузка q, а также проявляются длительные деформации ползучести бетона (и обжатия поперечных швов). При проверке прочности сечения С3 также возможны 2 расчетных случая — Г и Д в зависимости от величины напряжений σБф, определяемых по формулам: В случае Г, т. е. при σБф≤0 или σБф, max≤σкр, расчетными формулами являются: В случае Д, т. е. при σБф≥0 или σБф, max≥σкр, расчетными формулами являются: Изгибающие моменты M и осевые усилия N, не имеющие нижних индексов, являются внешними силовыми факторами и относятся ко всему соответствующему данной стадии работы поперечному сечению, включая высокопрочную арматуру, если она включена в работу (несмотря на то, что шпренгельная высокопрочная арматура по существу является самостоятельным элементом). Самонатяжение ХпIII,п принимается во внимание в случае Д без учета влияния на него выключения бетона из работы. При местном выключении бетона на части длины элемента самонатяжение ХпIII,п, строго говоря, должно несколько увеличиваться. Однако это не принимают во внимание, как и в других расчетных схемах для решения статически неопределимых задач. Перейдем к объединенному сечению типа С4 по рис. 94, предварительно напряженному шпренгельной высокопрочной арматурой, открыто натянутой снизу вдоль нижнего пояса. Объединенное сечение в совокупности с высокопрочной арматурой воспринимает положительный изгибающий момент или изгибающий момент с осевой силой при сжатии бетона временной нагрузкой. Рассмотрим следующий вариант постадийного приложения вертикальных нагрузок и осуществления предварительного напряжения. В I стадии работы стальное сечение (без высокопрочной арматуры и железобетона) воспринимает нагрузку gI — только собственный вес стальных конструкций или этот вес в сочетании с весом плиты. Во II стадии усилием Nпr натягивают высокопрочную арматуру с передачей натяжения на стальную конструкцию, после чего воспринимается нагрузка gII — вес плиты (или только вес замоноличивания сборной плиты), и плиту объединяют со стальной конструкцией. В III стадии воспринимается постоянная нагрузка gIII (вес полотна проезда, тротуаров, коммуникаций и пр.) и временная нагрузка q, а также проявляются длительные деформации ползучести бетона (и обжатия поперечных швов). При проверке прочности сечения типа С4 возможны 3 основных расчетных случая — А, Б и В, аналогичных рассмотренным ранее применительно к сечению типа Cl. Расчетный случай определяется величиной напряжений σб и σбф, вычисляемых по формулам: В случае А, т. е. при σбф<Rб, расчетными формулами являются: В случае Б, когда при наличии расчетной продольной арматуры Ra/nq≥σб≥Rб, расчетными формулами являются: Формула для напряжений в высокопрочной арматуре в случае Б остается такой же, как и в случае А. В действительности при местном развитии пластических деформаций в бетоне на части длины элемента усилие в высокопрочной арматуре должно несколько возрасти за счет увеличения самонатяжения ХпIII,п. Однако в расчетах это не учитывают в соответствии с общими правилами решения статически неопределимых систем. В случае В, когда при наличии расчетной продольной арматуры σб≥Ra/n1 или когда при отсутствии расчетной продольной арматуры σб≥Rб, расчетными формулами являются: для крайней фибры стального нижнего пояса Формула для напряжений в высокопрочной арматуре в случае В остается такой же, как и в случае А, по причинам, аналогичным изложенным выше, применительно к случаю Б. В формулах (62)—(78), как и ранее, |