16. Расчет сопряжения железобетонной плиты с металлической балкой.

При работе сталежелезобетонной балки на действие второй части собственного веса и временной нагрузки в шве объединения железобетонной плиты с металлической балкой возникает сдвигающее усилие Sq от поперечной силы. Величину этой силы легко определить методами сопротивления материалов по формуле Журавского.

От температурных воздействий и усадки бетона в шве возникает дополнительное сдвигающее усилие Sn. Кроме того, на концевых участках железобетонной плиты от всей совокупности воздействий в шве возникает и отрывающее усилие Sab. Величина усилий Sn и Sab определяются только методами теории упругости.

Сдвигающее усилие по шву объединения железобетонной плиты и стальной конструкции на участке длиной между двумя соседними сечениями с учетом ползучести и усадки бетона определяется по формуле

где : - напряжения в центре тяжести поперечного сечения бетона соответственно в правом и левом сечении расчетного участка плиты длиной ;

- напряжения в продольной арматуре в тех же сечениях;

- площади поперечного сечения бетона и арматуры в тех же сечениях.

Если растягивающие напряжения в бетоне плите превышают 0.4 Rbt,ser, то сдвигающие усилия следует определять в предположении наличия в плите трещин и вычислять напряжения в арматуре с учетом продольной жесткости плиты согласно п. 5.12 СНиП 2.05.03-84*. Жесткость плиты при растяжении с учетом образования трещин в этом случае определяется выражением ( E_r, A_r / ψ_cr - где E_r, A_r - модуль упругости и площадь сечения продольной арматуры, ψ_cr - коэффициент, учитывающий частичное вовлечение бетона между трещинами в работу на растяжение, принимаемый по таблице 91 СНиП в зависимости от вида арматуры- для гладкой арматуры, пучков высокопрочной проволоки и стальных канатов ψ_cr=0,7, для арматуры периодического профиля ψ_cr=0.5.

Полное концевое сдвигающее усилие следует определять, принимая на конце напряжения σ = 0 и назначая длину концевого участка равной:

где H- расчетная высота поперечного сечения сталежелезобетонного элемента;

расчетная ширина железобетонной плиты по п.5.15.СНиП принимается как сумма расчетных величин свесов плиты в обе стороны от оси стальной конструкции ( по таблице 92 СНиП).

При определении сдвигающих усилий длины расчетных участков рекомендуется принимать по нижеприведенной схеме( рис.12.8) : концевой участок 1 длиной a₁=0.18(H+b_sl); участки 2 длиной a₂=0.36(H+b_sl) в местах приложения сосредоточенных сил ,а также в местах, примыкающих к этим участкам; участок 3 в крайней четверти пролета длиной a₃ ≤ 0.8(H+b_sl);участки 4 в средней четверти пролета длиной a₄ = =1.6(H+b_sl)

Концевое отрывающее железобетонную плиту от стальной конструкции усилие следует определять по формуле

где Zb,s2- расстояние от центра тяжести поперечного сечения бетона до верхней фибры стальной конструкции.

Отрывающее усилие следует принимать приложенным на расстоянии 0.024(Н + b_sl) от конца плиты.