Войти  |  Регистрация
Авторизация
» » Обжатие поперечных швов сборной плиты

Обжатие поперечных швов сборной плиты


Дополнительные деформации обжатия поперечных швов возникают главным образом от неплотностей по контакту бетона блоков с бетоном замоноличивания шва. Эта часть деформаций не зависит от толщины шва, но зависит от степени уплотнения бетона шва и имеет неупругий характер (в небольшой степени рыхлый и главным образом пластический). Кроме того, бетон шва имеет худшие деформативные (рыхлые, упругие и пластические) свойства по сравнению с бетоном блоков из-за меньшей степени уплотнения и усадочных явлений в шве. Вторая часть деформаций зависит от толщины шва, однако величина ее гораздо меньше, чем от контактных неплотностей и может быть устранена при повышенной марке бетона в шве, при тщательной его укладке и при конструкции шва, допускающей хорошее уплотнение.
Дополнительные деформации обжатия поперечных швов, в которых преобладающую роль играют, таким образом, пластические деформации, обусловливают увеличение общей продольной деформативности железобетонной плиты и вызывают соответствующее перераспределение усилий между бетоном и сталью аналогично деформациям ползучести бетона. Кроме того, они приводят к местным возмущениям напряжений вблизи каждого шва, распространяющимся и на стальные части, непосредственно прилегающие к железобетону и объединенные с ним.
До последнего времени в расчетах сталежелезобетонных пролетных строений дополнительные деформации обжатия поперечных швов вообще не учитывали. Технические указания BCH 92-63 требуют учета влияния обжатия швов только на общую деформативность железобетонной плиты, местные же возмущения напряжений по-прежнему не учитывают.
Малая изученность и большой разброс деформаций обжатия поперечных швов делают нецелесообразным введение сейчас самостоятельного расчета для их учета. Принимая во внимание, что большую часть этих деформаций, особенно в швах, обжатых при предварительном напряжении, составляют пластические деформации под постоянными воздействиями, рекомендуется ограничиваться рассмотрением только этой части деформаций обжатия швов и объединять их учет с учетом ползучести бетона.
Технические указания BCH 92-63 задают определенную величину дополнительной деформации Δш в одном поперечном шве (независимо от его толщины) при начальном напряжении от постоянных воздействий, равном расчетному сопротивлению бетона блоков осевому сжатию Rпр,б. Если напряжения от постоянных воздействий меньше Rпр,б, то предполагается, что и дополнительная деформация в шве будет пропорционально меньше.
Из сказанного следует, что для учета обжатия швов к величине относительной деформации свободной ползучести бетона ηб следует прибавить отнесенную к длине L свободную суммарную деформацию обжатия тех швов, которые находятся на длине L, т. е. величину
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Соответственно формула для характеристики ползучести бетона с учетом обжатия поперечных швов φ = ηб+ηш/εб(0)д получает следующий вид:
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Все необходимые для расчета параметры, а именно α, β и Eэ можно определить с учетом влияния обжатия поперечных швов, если в формулы (21), (22) и (23) вместо φк подставить величины φ, подсчитанные по формуле (24). При отсутствии более точных данных дополнительные деформации Δш принимают по Техническим указаниям BCH 92-63 следующими.
При наличии конструктивных особенностей, отрицательно влияющих на качество заполнения шва бетоном или раствором (например, при высоких железобетонных ребрах), Δш = 1 мм.
Для швов плиты, открытых сверху при укладке в них бетона или раствора, Δш = 0,5 мм.
При наличии в шве сваренных арматурных выпусков или состыкованных и соответственно рассчитанных закладных деталей Δш = 0 (обжатие швов не учитывается).
Рекомендуемые способы расчета

В статически определимой системе ползучесть бетона и обжатие поперечных швов, так же как и усадка бетона, колебания температуры и т. д., не вызывают изменений внешних силовых факторов в сталежелезобетонных элементах и во всей конструкции. Под влиянием этих явлений изменяются (вернее, перераспределяются) только внутренние усилия в частях сталежелезобетонных элементов — бетоне и стали, что влечет соответствующие изменения напряжений и деформаций.
Изменения напряжений и деформаций под действием ползучести бетона и обжатия поперечных швов можно определить, вычислив сначала потерю сжимающего напряжения в бетоне в уровне центра тяжести его сечения по формуле
Обжатие поперечных швов сборной плиты

а затем найдя внутренние усилия в бетоне и стали от ползучести бетона и обжатия поперечных швов
Обжатие поперечных швов сборной плиты

действующие в уровне центра тяжести сечения бетона (растягивающие для бетона и сжимающие для стали). Определение изменений напряжений и деформаций в стали под действием силы Nбп не составляет труда, поскольку сталь работает упруго.
Изменение относительных деформаций и напряжений в стали в уровне центра тяжести сечения бетона можно вычислить и непосредственно:
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Отсюда легко определить изменения напряжений и в других фибрах стали.
Несколько более сложно определение изложенным способом потерь фибровых напряжений в бетоне (см. рис. 79).
Этот способ учета ползучести бетона и обжатия поперечных швов отличается универсальностью, применение его возможно независимо от того, каким образом возникли в бетоне сжимающие напряжения σб(о)д — от постоянных вертикальных нагрузок в различных стадиях работы, регулирования силовых факторов, предварительного напряжения и т. д.
По другому способу, также являющемуся вариантом метода «тонкой плиты», определяют геометрические характеристики (площадь, положение центра тяжести, момент инерции, моменты сопротивления) приведенного к стали сталежелезобетонного сечения элемента, используя эффективный модуль упругости бетона Eэ. Затем от внешних силовых факторов, возникающих от постоянных воздействий Д, по эффективным приведенным геометрическим характеристикам непосредственно определяют напряжения и деформации с учетом ползучести бетона и обжатия поперечных швов.
Из понятия эффективного модуля упругости бетона следует, что применение его возможно только в тех случаях, когда все без исключения постоянные нагрузки и воздействия Д прикладываются в той же стадии и при той же схеме работы конструкции, в которой проявляется ползучесть бетона и обжатие поперечных швов (т. е. в последней схеме и стадии работы). Следовательно, второй способ не является универсальным и непригоден при многих видах регулирования, при предварительном напряжении натяжением высокопрочной арматуры на объединенную сталежелезобетонную конструкцию или на железобетон, при предварительном напряжении обжатием железобетонной плиты горизонтальными домкратами и т. д.
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Рассмотрим в качестве примера порядок учета универсальным способом ползучести бетона и обжатия поперечных швов в разрезной объединенной балке со сплошной стенкой (рис. 80).
Прежде всего определяют изгибающие моменты Мд. В данном случае к нагрузкам и воздействиям Д относят постоянную вертикальную нагрузку II стадии работы, а если балку предварительно напрягают перераспределением моментов между железобетоном и сталью, то также и воздействия r, создаваемые выключением временных опор (или снятием временного шпренгеля) во II стадии работы.
Затем по длине балки вычисляют начальные напряжения в бетоне
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Напряжения σбф(о)д, как это пояснено ниже, позволяют проверить необходимость учета ползучести бетона и обжатия поперечных швов в данном конкретном случае.
Далее определяют характеристику ползучести бетона φ с учетом обжатия поперечных швов по формуле (24) и для среднего участка балки длиной Lc, имеющего постоянное поперечное сечение, вычисляют податливости стали и бетона:
Обжатие поперечных швов сборной плиты

После этого определяют параметр α по формуле (21), принимая φк=φ. Хотя вычисленное значение α справедливо, вообще говоря, только для среднего участка балки длиной Lc, однако приближенно его можно распространить на всю длину балки.
Теперь по всей длине балки вычисляют по формуле (10) потери напряжений σбп в уровне центра тяжести сечения бетона и изменения напряжений в стали
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Наконец, вычисляют общие деформации балки от ползучести бетона и обжатия поперечных швов, рассматривая упругую работу стали под действием сжимающих усилий
Обжатие поперечных швов сборной плиты

приложенных в центре тяжести сечения бетона.
В качестве второго примера рассмотрим порядок учета (также универсальным способом) ползучести бетона и обжатия поперечных швов в конструкции проезда, изображенной на рис. 78, б. Примем, что центры тяжести сечений стальных нижних поясов, бетона плиты и высокопрочной арматуры расположены в одном уровне. Если при этом пренебречь изгибающими моментами в плите от местной постоянной нарузки, то получится, что постоянные нагрузки и воздействия Д вызывают в ней только осевые усилия; следовательно, в изолированной конструкции проезда от ползучести бетона и обжатия поперечных швов возникают только продольные осевые деформации.
При относительно небольшой жесткости нижних поясов статической неопределимостью главных ферм, вызываемой этой жесткостью, также можно пренебречь. Таким образом, можно принять, что ползучесть бетона и обжатие поперечных швов вызывают только перераспределение усилий между элементами конструкции проезда и не изменяют усилий в остальных элементах пролетного строения. Тогда порядок расчета будет следующий.
Для каждой панели длиной L определяют начальные осевые усилия и напряжения в бетоне от постоянных нагрузок и воздействий Д в соответствии с формулой (7):
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Определяют характеристику ползучести бетона φ с учетом обжатия поперечных швов по формуле (24).
Определяют податливость стали и бетона для каждой панели:
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Вычисляют параметры α и β для каждой панели по формулам (21) и (22) с заменой φк на φ и индексов б на Б.
Определяют потери напряжений и усилий в бетоне для каждой панели с использованием формулы, аналогичной (10):
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Определяют потери напряжений и усилий в высокопрочной арматуре для каждой панели с использованием формулы, аналогичной (25):
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Определяют изменения усилий и напряжений в стальных поясах для каждой панели:
Обжатие поперечных швов сборной плиты

Вычисляют изменения общих деформаций пролетного строения, рассматривая упругую работу стали под действием на каждую панель сжимающих усилий NБп.
Для статически определимых двухплитных сталежелезобетонных пролетных строений особенностью учета ползучести бетона и обжатия поперечных швов (универсальным способом или с эффективным модулем) является раздельное вычисление парам α, β и Eэ для каждой плиты. При этом податливость δстт,б определяется на уровне центра тяжести сечения удаленной плиты при учете работы не только стали, но и противоположной плиты (с модулем упругости Eб).
Основная особенность обоих вариантов изложенного метода «тонкой плиты» для учета ползучести бетона и обжатия поперечных швов в сталежелезобетонных конструкциях состоит в пренебрежении собственной изгибной жесткостью плиты, что и определяет название метода. Можно считать, что метод «тонкой плиты» применим, если жесткость EбIб железобетонной части конструкции (в случае двух плит — каждой плиты) не превосходит 20% жесткости EcIc стальной части конструкции.
Учет ползучести бетона и обжатия поперечных швов составляет все же относительно трудоемкую часть расчета. Если наибольшие сжимающие напряжения в бетоне от постоянных нагрузок и воздействий Д не превосходят 20% расчетного сопротивления бетона сжатию при изгибе, то ползучесть бетона и обжатие поперечных швов можно не учитывать.
Добавлено Serxio 27-01-2016, 23:20 Просмотров: 742
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent