Приложение Л. Расчет балок композитного сечения на наклонно вклеенных анкерах

Приложение Л

Расчет балок композитного сечения на наклонно вклеенных анкерах

Л.1 Балки композитного сечения включают деревянные ребра с наклонно вклеенными анкерами и монолитную железобетонную плиту (рисунок Л.1).

Л.2 Расчет балок композитного сечения производят по предельным состояниям 1-й и 2-й групп по упругой стадии.

При расчете конструкций и соединений следует учитывать:

- коэффициенты надежности по ответственности , принимаемые согласно разделу 10 ГОСТ 27751-2014;

- коэффициенты надежности по материалу: по бетону , принимаемый согласно пункту 6.1.11 СП 63.13330.2012; по арматуре , принимаемый согласно пункту 6.2.8 СП 63.13330.2012; по древесине m, принимаемый согласно 6.2;

- коэффициенты условий работы элементов деревянных конструкций:

- , принимаемый согласно 6.2;

- бетона , принимаемый согласно пункту 6.1.12 СП 63.13330.2012.

Л.3 Железобетонные плиты следует рассчитывать по прочности и трещиностойкости согласно соответствующим разделам СП 63.13330.

Л.4 При установке над опорами плиты расчетной стержневой арматуры усилия в плите определяют как в неразрезной железобетонной конструкции согласно СП 63.13330, допускающей перераспределение моментов в соответствии с требованиями трещиностойкости. При отсутствии расчетной стержневой арматуры над опорами конструкция рассчитывается как однопролетная.

Л.5 Изгибающие моменты, усилия и напряжения в элементах композитной балки следует в общем случае определять суммированием силовых факторов, возникающих на различных стадиях и этапах работы, соответствующих условиям возведения и загружения конструкции.

Для нахождения изгибающих моментов, сдвигающих и отрывающих усилий между железобетоном и деревом, внутренних напряжений, а также при определении общих деформаций работа бетона принимается, как правило, упругой, независимо от величины и знака напряжений в бетоне; ползучесть бетона необходимо учитывать в соответствии с положениями СП 63.13330.

При расчетах на усадку бетона разгружающее влияние усадки не учитывают.

Л.6 В расчетах композитных балок, выполняемых в предположении упругой работы бетона, следует использовать коэффициенты приведения к древесине n геометрических характеристик поперечных сечений этих балок

, (Л.1)

где - модуль деформации сжатого бетона;

- модуль упругости древесины вдоль волокон.

Высоту деревянного ребра принимают равной:

- (1 / 15 - 1 / 25) I - для разрезных балок;

- (1 / 20 - 1 / 30) l - для неразрезных балок, где l - пролет балок.

Толщину железобетонной плиты принимают равной от 80 до 150 мм. Угол наклона вклеенных анкеров .

Расстояния между осями вклеенных анкеров вдоль волокон (рисунок Л.1) следует принимать не менее:

- при ;

- при .

Расстояние от оси анкера до торца по направлению волокон следует принимать не менее 5d.

Расстояния в направлении поперек волокон следует принимать:

- - между осями анкеров;

- , но не менее 30 мм - от оси анкера до кромки.

Расчеты следует выполнять исходя из гипотезы плоских сечений, без учета податливости швов объединения деревянной и железобетонной частей.

Л.7 Расчет выполняют в две стадии:

- 1-я стадия - расчет деревянного ребра на вес железобетонной плиты;

- 2-я стадия - расчет на постоянные и временные нагрузки.

Л.8 Напряжения по нижней грани деревянного ребра проверяют по формуле

, (Л.2)

где - напряжение в ребре на 1-й стадии;

- напряжение в ребре на 2-й стадии;

- изгибающий момент от веса железобетонной плиты;

- изгибающий момент от расчетной нагрузки (кроме веса железобетонной плиты);

- момент сопротивления деревянного ребра;

- момент сопротивления композитного сечения, приведенного к древесине;

у - расстояние от нейтральной оси приведенного сечения по нижней грани балки.

Л.9 Напряжения по верхней грани железобетонной плиты проверяют по формуле

, (Л.3)

где - момент сопротивления композитного сечения, приведенного к бетону;

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.

Л.10 Расчетную ширину железобетонной плиты принимают равной расстоянию между ребрами, но не более 1/6 пролета. При толщине плиты менее 1/10 высоты композитной балки расчетную ширину свеса принимают не более 6-кратной толщины плиты.

Л.11 Требуемое число наклонных петлевых анкеров определяют из расчета на сдвиг по плоскости скалывания плиты и ребер из условия прочности анкеровки в бетоне и древесине.

Л.12 Несущую способность Т, кН, одной ветви петлевого анкера на сдвиг в бетоне определяют по формуле

, (Л.4)

где - площадь поперечного сечения анкера, ;

- расчетное сопротивление материала анкера на растяжение;

d - номинальный диаметр анкера, см;

- расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие (призменная прочность).

Л.13 Несущую способность одной ветви петлевого анкера на выдергивание в древесине определяют по формуле (66), которая должна быть не менее несущей способности одной ветви петлевого анкера на сдвиг в бетоне.

Л.14 Требуемое число наклонных петлевых анкеров определяется по формуле (25).

Несущую способность по поперечной силе композитного сечения следует принимать равной несущей способности деревянного сечения.

Л.15 Определение прогибов выполняют как для составных балок с учетом приведенного сечения и коэффициента к моменту инерции поперечного сечения балки, учитывающего податливость наклонно вклеенных анкеров, который следует принимать равным 0,9.