МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ БЕТОНОВ ПРИ РАСЧЕТЕ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ни иск

КИЕВ 1983

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО УЧЕТУ ВЛИЯНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ БЕТОНОВ ПРИ РАСЧЕТЕ СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ СТЕРЖНЕВЫХ КОНСТРУКЦИИ

Одобрены секцией № I Научно-технического совета НИИСК Госстроя СССР Протокол № 10 от 18 августа 1982 г.

НИИСК КИЕВ 1983

в арматуре ^ба Ю- 6_ag+ «а    ⁴    »

в монолитном бетоне

(2.24)

В этих формулах:

б_ац~ контролируемые напряжения арматуры на уровне рассматриваемого ряда (за вычетом первых потерь); бмн и С_сн - начальные напряжения обжатия монолитного бетона и бетона сборных элементов на рассматриваемом уровне; б_а& - начальные напряжения в арматуре на уровне рассматриваемого ряда от длительно действующей части внешних нагрузок;

О_мви (5_С&- то же, в монолитном бетоне и бетоне сборных элементов на рассматриваемом уровне;

Ом	(2.25)
Sjy” -Fclt04*c;	(2.26)
у Si»— rtMFM*lM	(2.27)
Э iy » n M (t) m^Fm I mo iм){, t01с)^?с.	(2.28)

Верхние знаки в формулах (2Д9)-(2.24) принимаются, если рассматриваемый ряд арматуры или рассматриваемые волокна бетона расположены выше точки 0* (см. рис. 3), нижние - если ниже.

2.4. Численные значения параметров £mv » ^м , £с* , % определяются в соответствии с настоящими методическими рекомендациями (раздел 8).

ю

(3.3)

от собственного веса бетонов и от длительно действующей части внешних нагрузок

(3.4)

- начальная (упруго-мгновенная) кривизна сборных элементов до приобретения монолитным бетоном заданной прочности [ 6],[3];

(3.5)

Значения Sj , Jt и 3 расшифрованы в пл. 2.1 и 2.2. 3.3. На участках, где не образуются нормальные трещины, полная кривизна⁷*^ от нагрузок, приложенных после приобретения монолитным бетоном заданной прочности, определяется по формулам: от предварительного обжатия падопорпых участков с.н.к.

ptr-pr^18**)’	(3.6)
где ( ^ое„.
Р0 ЕсОп’	(3.7)
^ = ■уС,е+£п}^);	(3.8)
от внешних нагрузок
Tk-fri.il>**>.	(3.9)
где
t М„л . ТГ ЕЛ, *	(3.10)
Ц> . 3L.	(3.11)
Значения Э , 3,-¥ к 5а расшифрованы в	пл. 2.1 и 2.3.
х) Иод полной имеется в виду кривизна, равная	сумме начальной
кривизны, возникающей в ьгамент нагружения.	и доподнитель-
ной, вызванной ползучестью бетонов. г.»

3.4.    При определении кривизн участков с нормальными трещинами следует предусматривать три случая:

с.о.к., пролетные участки с.н.к. - трещины образуются от нагрузок, приложенных до приобретения монолитным бетоном заданной прочности;

с.о.к., пролетные участки с.н.к. - трещины образуются от нагрузок, приложенных после приобретения монолитным бетоном заданной прочности;

надопорные участки с.н.к. - трещины образуются от нагрузок, приложенных после приобретения монолитным бетоном заданной прочности.

3.5.    Для первого случая на участках, где образуются нормальные трещины, полная кривизна определяется по формуле

(3.12) (3.13) .р- 3,AT(i+mTxMj-Z3.i«., ХЭот 3i.Q.TU+m0>T)-2Do.T^4.T 5- Зт * (3.14) kr (^nr\0j) ггхit З-0 ? (3.15) (3.16) (3.17) (3.18) С0=Еь^м1Эи+Рм(зс4+аи~Ум)(ос,-Ум)1+ (3.19)

+te<+^H~QMXx0"aM)} » *Яа^ам(^1^м~Ам)(Х-Ом)} jT~ >

(3.20)

13

е_иИ е₄ - расстояния от точки приложения силы    до    н.о.

соответственно в начальный момент времени и в рассматриваемый момент времени t (см. п. 3.8);

2Э_ОТ"Э_0#ТС⁺Пм Эот.м⁺^а?от.а‘*    (3.21)

£ З_т"    И _м З_т.м 4+    »    (3.22)

Зо.т.сИ^т.с* моменты инерции площади сечения сжатой зоны бетона сборных элементов относительно н.о. соответственно в начальный момент времени и в рассматриваемый момент времени ± (см. п. 3.8);

3_0Т<ми Зги" то же, сжатой зоны монолитного бетона;

Зоха~^м(^о~^м)⁺^*ас(зСо“ А м~^с) ⁺ '\\i_Q    о~^о^    *    (3.23)

Эта “FaMrt-QMf+F^ac-dM-a'cA^rFeJb.-i:)²;    (з.24)

с!|.и-расстояние от точки приложения силы ^J_i0    до

верхней грани сборного элемента;

Э|.от- момент инерции площади приведенного сечения сборных элементов с трещинами относительно н.о. при высоте сжатой зоны X_f [3];

Х₄- высота сжатой зоны сечения сборных элементов от нагрузок, приложенных до приобретения монолитным бетоном заданной прочности [6, 3];

-i— начальная (упруго-мгновенная) кривизна сборных элементов к моменту приобретения монолитнш бетоном заданной прочности [6,3];

*^₀ и ^ - коэффициенты, учитывавдие неравномерность распределения деформаций растянутой арматуры на длине участка с трещинами соответственно в начальный момент времени и в рассматриваемый момент времени -Ь (см. п. 3.8).

Высота сжатой зоны Х₀ и X отыскивается из уравнений:

ХЗрт ^    М4.0    Dp_

£З_ат    Мдд⁺М₄—Д/_4<р 6_4<0 + С₀

и

УДК 624.044:539.376

Изложены инженерные методы оценки влияния ползучести бетонов, вызванной длительным действием нагрузок (собственный вес сборных элементов и монолитного бетона, внешние нагрузки, силы предварительного обжатия) и деформаций (мгновенное смещение опор, усадка бетонов) на напряженно-деформированное состояние статически определимых и статически неопределимых сборно-монолитных конструкций; приведены формулы для определения напряжений в сечениях, нормальных к продольной оси конструкши, и усилий в многопролетных неразрезных балках, а также формулы для расчета по образованию трещин, нормальных к продольной оси конструкции, ширине раскрытия и закрытию таких трещин;даны рекомендации по определению параметров усадки и ползучести бетонов.

Задачи решаются для области линейной ползучести. В основу решений положен технический вариант феноменологической теории ползучести -модернизированная теория старения.

в качестве иллюстрации приведены числовые примеры.

Рекомендации распространяются на конструкции из тяжелых бетонов и легких бетонов плотной структуры.

Рассчитаны на инженерно-технических работников проектных и научно-исследовательских организаций, а также на студентов и аспирантов вузов и факультетов строительного профиля.

Разработаны Курским ПИ (канд.техн.наук В.Я.Полищук, инж. И.Г.Чернушиц), НИИСК (докт. техн.наук А.Б.Голышев, канд.техн.наук В.Ф.Усманов) и ЦНИИС Минтрансстроя СССР (канд.техн. наук Ё.Н.Щербаков - раздел 8).

Отзывы и замечания направлять по адресу: 252180 Киев-180, ул.И.Клименко,5/2, НИИСК Госстроя CCGP, лаборатория теории расчета железобетонных конструкции.

Изд. И 23-82    (С)    Научно-исследовательский

институт строительных конструкций (НИИСК) Госстроя СССР, 1983

I. ОВДИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. В методических рекомендациях рассматриваются с.о.к. и с.н.к.^х\ состоящие из заранее изготовленных предварительно напряженных сборных элементов, рассчитанных на восприятие нагрузок, возникапцих в период строительства, и монолитного (дополнительно уложенного) бетона (рис. I).

Рис. I. Поперечные сечения с.о.к. и пролетных

Гастков с.н.к.

- предварительно напряженные сборные элементы; 2 - монолитный бетон

На яадопорных участках с.н.к. (ограничиваемых в ту и другую сторону от рассматриваемой опоры нулевыми точками на эпюре изгибающих моментов) монолитный бетон выходит на растянутую грань конструкции. В качестве растянутой рабочей арматуры над-опорных участков используются напрягаемые или ненапрягаемые стальные стержни (рис. 2).

1.2. Расчет на ползучесть производится для двух стадий работы конструкции:

^х^ См. с.5Ц.

2-2497

до приобретения монолитным бетоном заданной прочности (учет влияния ползучести, вызванной действием нагрузок и деформаций, возникающих в период строительства);

после приобретения монолитным бетоном заданной прочности (учет влияния ползучести, вызванной действием нагрузок и деформаций, возникающих в период строительства и в процессе эксплуатации сооружения).

Рзс. 2. Надопор-ные участки с.н.к.

1    - предварительно напряженные сборные элементы;

2    - монолитный бетон; 3 - надопоо-ная напоягаемая* или ненапрягаемзя арматура

Оценка влияния ползучести на напряженно-деформирозаяное состояние до приобретения монолитным бетоном заданной прочности выполняется в соответствии с рекомендациями работы [3], после приобретения монолитным бетоном заданной прочности - в соответствии с настоящими методическими рекомендациями.

Приме ч а и и е . Применительно к с.н.к. под "приобретением монолитным бетоно?л заданной прочности" подразумевается замыкание системы, т.е. создание нерззрезности конструкции.

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯВДИЙ

2.1 л участках, где не образуются нормальные трещины, напряжения от усадки бетонов определяются по формулам:

в арматуре

б_м=п    (2.1)

А

в монолитнее бетоне

(2.2)

в бетоне сборных элементов

(2.3) В этих формулах: W уЕ ^суЕЛ. > (2.4) Му“£му EMF„ 1м^ + (2.5) F— nMF +Fc+fV0SFa ^с> Ом (2.6) 3-nM(3M+FMlJi)-|^+3e+Feii+na2(Fei*)jft; (2.7) (2.8) i-c-y^Voi- (2.9) la“ У*-У«; (2.10) y*e_S_. V F * (2.II) S - П MFM CK-V^ ^Fcyc+neZ (Fa VQ)«t; (2.12) Ум - расстояние от точки 0 (рис. 3) до рассматриваемых

_# волокон монолитного бетона;

Ус - то же, бетона сборных элементов;

F_a и V* - площадь поперечного сечения арматуры на уровне рассматриваемого ряда и расстояние от точки 0* до центра тяжести сечения указанной арматуры;

У_а - расстояние от нижней грани сечения конструкции до ц.т. сечения арматуры рассматриваемого ряда;

У_мм    функции    линейной    ползучести    бетонов,    отражающие    ис

пользуемый вариант технической теории ползучести (см. п. 2.4 настоящих методических рекомендаций).

Верхние знаки в формулах (2.1)-(2.3) принимаются, если рассматриваемый ряд арматуры или рассматриваемые волокна бетона расположены выше точки 0* (см. рис. 3), нижние - если ниже. Положение точки 0* определяется по формуле (2.II).

5

Здесь и везде в дальнейшем сжимающим напряжениям присваивается знак плюс, растягивающим - минус.

Рис. 3. Напряженное состояние сечений от усадки бетонов а - поперечное сечение; б - этзры напряжений в бетонах; I -сборный элемент; 2 - монолитный бетон

2.2. На участках, где не образуются нормальные трещины, напряжения от нагрузок, приложенных до приобретения монолитным бетоном заданной прочности, определяются по формулам; а) от предварительного обжатия сборных элементов (рис. 4)

Рис. 4. Напряженное состояние сечений с.о.к. и пролетных участков с.н.к. от предварительного обжатия сборного элемента а - поперечное сечение; б - эпюры напряжений в бетонах; I - сборный элемент; 2 -монолитный бетон

ь

в арматуре

12.13)

в монолитном бетоне

12.14)

в бетоне сборных элементов

б) от собственного веса бетонов и от внешних нагрузок (рис. 5) Per г» R R а ттп стяг о гг _

литный бетон

в арматуре

в монолитном бетоне

7

3-2497

в бетоне сборных элементов

(2.18)

t

С** - напряжения в бетоне сборных элементов (на рассматриваемом уровне) к моменту приобретения монолитным бетоном заданной прочности от предварительного обжатия;

- то же, от собственного веса бетонов и от длительно действущей части внешних нагрузок.

Верхние знаки в Формулах (2.13)-(2.18) принимаются, если рассматриваемый ряд арматуры или рассматриваемые волокна бетона расположены выше точки 0* (см. рис. 3), нижние -если ниже.

2.3, На участках, где не образуются нормальные трещины.полные напряжения⁵^ от нагрузок, приложенных после приобретения монолитным бетоном заданной прочности, определяются по формулам:

а) от предварительного обжатия надопорных участков с.н.к. (.рис. 6)

6jt) нодопорних

участков с.н.к. от лредварптелъ-ного оозатшх указанных учзст-

а - поперечное сечение; б -знюрн напряжений э бетонах; I -сборный элемент; 2 - монолитный :еток

;ения, равные элгебоанчс-возники момент h.-i-ползучестью бетона

8