Балки композитного сечения

8.28 Балки композитного сечения являются составными и включают деревянные ребра с вклеенными анкерами и монолитную железобетонную плиту (рисунок 22).

а - общий вид; б - поперечное сечение; в - геометрические характеристики поперечного сечения; г - опорная зона балки
Рисунок 22 - Балка композитного сечения

8.29 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. При этом, в необходимых случаях учитывается ползучесть бетона.

8.30 В расчетах композитных балок, выполняемых в предположении упругой работы бетона, следует использовать коэффициенты приведения т к древесине геометрические характеристики поперечных сечений этих балок

(83)

где E_{b 1} - модуль деформации сжатого бетона;

E _д - модуль упругости древесины вдоль волокон.

Высота деревянного ребра принимается равной:

(1/15-1/25) l - для разрезных балок;

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

Толщина железобетонной плиты принимается равной 80-150 мм. Угол наклона вклеенных анкеров a = 30-45°.

Расстояния между осями вклеенных анкеров вдоль волокон (см. рисунок 22) следует принимать не менее:

S ₁ = 14 d при a = 30°;

S ₁ = 10 d при a = 45°.

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

Расстояния в направлении поперек волокон следует принимать:

S ₂ ³ 3 d - между осями анкеров;

S ₃ ³ 2 d, но не менее 30 мм - от оси анкера до кромки.

8.31 Расчет ведется в две стадии:

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

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

8.32 Напряжения по нижней грани деревянного ребра проверяют по формуле

s_др = s_др1 + s_др2 £ R _p, (84)

где - напряжение в ребре на первой стадии;

- напряжение в ребре на второй стадии;

М ₁ - изгибающий момент от веса железобетонной плиты;

М ₂ - изгибающий момент от расчетной нагрузки (кроме веса железобетонной плиты);

W _дp - момент сопротивления деревянного ребра;

- момент сопротивления композитного сечения, приведенного к древесине;

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

8.33 Напряжения по верхней грани железобетонной плиты проверяют по формуле

S_b = M ₂/ W _b.пp £ R_b, (85)

где W _b.пp - момент сопротивления композитного сечения, приведенного к бетону;

R_b - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.

8.34 Расчетная ширина железобетонной плиты принимается равной расстоянию между ребрами, но не более 1/6 пролета. При толщине плиты менее 1/10 высоты композитной балки, расчетная ширина свеса принимается не более 6-кратной толщины плиты.

8.35 Требуемое число анкеров определяется из расчета на сдвиг по плоскости скалывания плиты и ребер.

Несущая способность одного анкера на сдвиг определяется по формуле

(86)

где F _a - площадь поперечного сечения анкера;

R _a - расчетное сопротивление материала анкера на растяжение;

d - номинальный диаметр анкера;

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

Фермы

8.36 Расчет ферм с разрезными и неразрезными поясами следует производить по деформированной схеме с учетом податливости узловых соединений. В фермах с неразрезными поясами осевые усилия в элементах и перемещения допускается определять в предположении шарнирных узлов.

Фермы следует проектировать со строительным подъемом не менее ¹/₂₀₀ пролета, осуществляемым в клееных конструкциях путем выгиба по верхнему и нижнему поясам.

8.37 Расчетную длину сжатых элементов ферм при расчете их на устойчивость в плоскости фермы следует принимать равной расстоянию между центрами узлов, а из плоскости - между точками закрепления их из плоскости.

8.38 Элементы решетки ферм следует центрировать в узлах. В случае нецентрированных узлов ферм следует учитывать возникающие в элементах изгибающие моменты. Стыки сжатых поясов ферм следует располагать в узлах или вблизи узлов, закрепленных от выхода из плоскости ферм.