ПРИЛОЖЕНИЕ 21

Обязательное

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ СДВИГАЮЩИХ УСИЛИЙ ПО ШВУ
ОБЪЕДИНЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ И СТАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ В СЛОЖНЫХ СЛУЧАЯХ ВОЗДЕЙСТВИЙ

1. Распределение концевого сдвигающего усилия S_eN следует принимать по несимметричной треугольной эпюре с длиной основания a_e (см. чертеж).

Условные обозначения:

____________ максимальные значения;

__ __ __ __ __ минимальные «

Эпюры погонных сдвигающих сил между железобетонной
и стальной частями

I, II, III, IV — расчетная длина участков a_i

При этом:

; , (1)

где S_lN^¢ , S_lN — интенсивность погонных сдвигающих сил в соответствии с чертежом;

S_eN, a_e — принимаются по пп. 5.28 и 5.29.

2. При распределении околоопорного сдвигающего усилия от поперечных сил S_pQ следует принимать, что интенсивность соответствующих погонных сдвигающих сил изменяется в обе стороны по прямолинейной эпюре от середины длины околоопорного участка (см. чертеж); при этом ордината в середине околоопорного участка равна:

. (2)

3. Распределение местных сосредоточенных сдвигающих усилий (от заанкеривания высокопрочной арматуры, примыкания ванты или раскоса и т.д.) S_cN в удаленных от конца плиты зонах следует принимать по симметричной треугольной эпюре с длиной основания 2a_e (см. чертеж).

4. При определении сдвигающих усилий длины расчетных участков следует принимать (см. чертеж): I = 0,18 (H + b_sl), II = 0,36 (H + b_sl) — для концевых участков и в местах приложения сосредоточенных сил, а также в местах, примыкающих к указанному участку; III £ 0,8 (H + b_sl); IV £ 1,6 (Н + b_sl) — на остальной длине пролетного строения соответственно в крайней и средней четвертях пролета.

ПРИЛОЖЕНИЕ 22

Обязательное

РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ
ГИБКИМИ УПОРАМИ И АНКЕРАМИ

1. Сдвигающее усилие S_h, приходящееся на один гибкий упор, должно отвечать следующим условиям прочности:

для гибких упоров в виде прокатных швеллеров,

двутавров, уголков без подкрепляющих ребер

; (1)

для гибких упоров в виде круглых стержней при 2,5 < д/d £ 4,2

; (2)

для гибких упоров в виде круглых стержней при l/d > 4,2

. (3)

Для гибких упоров в виде круглых стержней должно быть, кроме того, выполнено условие

. (4)

В формулах (1) — (4):

t_fr — сумма радиуса закругления и наибольшей толщины полки прокатного профиля, см;

t_w — толщина стенки прокатного профиля, см;

l — длина круглого стержня гибкого упора, см;

d — диаметр стержня гибкого упора или анкера, см;

b_dr — ширина площади смятия бетона упором, см;

R_b , R_y , m — принимаются согласно п. 5.19*.

2. Сдвигающее усилие, приходящееся на один наклонный анкер из арматурной стали круглого сечения (гладкого или периодического профиля) или на одну ветвь петлевого анкера, должно отвечать следующим условиям:

; (5)

, (6)

где A_an — площадь поперечного сечения стержня анкера или ветви анкера, см²;

a — угол наклона анкера к поверхности стальной конструкции.

Для анкеров, разведенных в плане, в формулы (5) и (6) вместо cos a следует подставлять произведение cos a cos b, где b — угол между горизонтальной проекцией анкера и направлением действия сдвигающей силы.

Сдвигающее усилие, воспринимаемое сжатыми наклонными анкерами, не должно превышать 25 % полного сдвигающего усилия, действующего на рассчитываемом участке.

3. При объединении железобетонной части со стальной с помощью наклонных анкеров из полосовой стали толщиной t_an от 8 до 20 мм и шириной от 20 до 80 мм сдвигающее усилие S_h, приходящееся на один анкер или одну ветвь петлевого анкера, следует проверять по формуле (5), заменяя d² выражением (где t_an - в см), и по формуле (6).

4. Если наклонные или вертикальные анкеры находятся в высоком железобетонном ребре и используются для воспринятия в нем главных растягивающих напряжений, растягивающие усилия в наклонных анкерах следует определять как в арматурных отгибах обычного железобетона, а в вертикальных анкерах — аналогично усилиям в хомутах обычного железобетона. Допускается достаточность сечения анкера для воспринятия этого растягивающего усилия и сдвигающей силы между железобетоном и сталью проверять независимо и усилия не суммировать.

ПРИЛОЖЕНИЕ 23

Обязательное

РАСЧЕТЫ ПО ПРОЧНОСТИ ОБЪЕДИНЕНИЯ
ЖЕЛЕЗОБЕТОНА И СТАЛИ ВЫСОКОПРОЧНЫМИ БОЛТАМИ, ОБЖИМАЮЩИМИ ЖЕЛЕЗОБЕТОН

1. Усилие натяжения высокопрочного болта следует определять по формуле

N_hb = N_hb,n - D N , (1)

где N_hb,n — контролируемое усилие натяжения болта;

DN — потери усилий натяжения от усадки и ползучести бетона плиты и слоя раствора под плитой.

При конструкции болтового объединения по чертежу потери допускается определять по формуле

DN = N_hb,n (0,23 - 0,0025t) , (2)

где t £ 50 см — суммарная толщина плиты и слоя раствора по оси отверстия.

2. Во фрикционном соединении железобетонной плиты со стальным поясом (через слой цементно-песчаного раствора или при непосредственном контакте) при условии очистки пояса сдвигающее усилие, приходящееся на один высокопрочный болт, должно отвечать условию

, (3)

где N_hb - усилие натяжения высокопрочного болта, принимаемое по п. 1;

k = 1,3 - коэффициент безопасности;

f - коэффициент трения, принимаемый равным:

0,60 — при омоноличивании шва цементно-песчаным раствором или при плите из монолитного железобетона;

0,45 — при непосредственном контакте сборного железобетона со сталью.

Конструкция болтового объединения

1 — высокопрочный болт диаметром 22 или 24 мм; 2 — отверстие в бетоне диаметром 50 мм; 3 — арматурный каркас из стержней периодического профиля диаметром 10 мм; 4 — распределительная подкладка размерами 100´100´16 для болтов 22 мм и 100´100´20 для болтов 24 мм

ПРИЛОЖЕНИЕ 24

Обязательное

РАСЧЕТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ГРУНТОВ ОСНОВАНИЯ ОСЕВОМУ СЖАТИЮ

1. Расчетное сопротивление основания из нескального грунта осевому сжатию R, кПа (тс/м²), под подошвой фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует определять по формуле

R = 1,7 {R₀ [1 + k₁ (b - 2)] + k₂ g (d - 3)} , (1)

где R₀ — условное сопротивление грунта, кПа (тс/м²), принимаемое по табл. 1—3;

b — ширина (меньшая сторона или диаметр) подошвы фундамента, м; при ширине более 6 м принимается b = 6 м;

d — глубина заложения фундамента, м, принимаемая по п. 2;

g — осредненное по слоям расчетное значение удельного веса грунта, расположенного выше подошвы фундамента, вычисленное без учета взвешивающего действия воды; допускается принимать g = 19,62 кН/м³ (2 тс/м³);

k₁ , k₂ — коэффициенты, принимаемые по табл. 4.

Таблица 1

П р и м е ч а н и я: 1. Для промежуточных значений I_L и e R₀ определяется по интерполяции.

2. При значениях числа пластичности I_p в пределах 5-10 и 15-20 следует принимать средние значения R₀, приведенные в табл. 1 соответственно для супесей, суглинков и глин.

Таблица 2

П р и м е ч а н и е. Для плотных песков приведенные значения R₀ следует увеличивать на 100 %, если их плотность определена статическим зондированием, и на 60%, если их плотность определена по результатам лабораторных испытаний грунтов.

Таблица 3

П р и м е ч а н и е. Приведенные в табл. 3 условные сопротивления R₀ даны для крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем. Если в крупнообломочном грунте содержится свыше 40 % глинистого заполнителя, то значения R₀ для такого грунта должны приниматься по табл. 1 в зависимости от I_p, I_L и е заполнителя.

Таблица 4

Величину условного сопротивления R₀ для твердых супесей, суглинков и глин (I_L < 0) следует определять по формуле

R₀ = 1,5 R_nc

и принимать, кПа (тс/м²): для супесей — не более 981 (100); для суглинков — 1962 (200); для глин — 2943 (300),

где R_nc — предел прочности на одноосное сжатие образцов глинистого грунта природной влажности.

Расчетное сопротивление осевому сжатию оснований из невыветрелых скальных грунтов R, кПа (тс/м²), следует определять по формуле

, (2)

где g_g — коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

R_c — предел прочности на одноосное сжатие образцов скального грунта, кПа (тс/м²).

Если основания состоят из однородных по глубине слабовыветрелых, выветрелых или сильновыветрелых скальных грунтов, их расчетное сопротивление осевому сжатию следует определять, пользуясь результатами статических испытаний грунтов штампом. При отсутствии таких результатов допускается значение R принимать для слабовыветрелых и выветрелых скальных грунтов — по формуле (2), принимая значение R_с с понижающим коэффициентом, равным соответственно 0,6 и 0,3; для сильновыветрелых скальных грунтов — по формуле (1) и табл. 3 как для крупнообломочных грунтов.

2. При определении расчетного сопротивления оснований из нескальных грунтов по формуле (1) заглубление фундамента мелкого заложения или фундамента из опускного колодца следует принимать:

а) для промежуточных опор мостов — от поверхности грунта у опоры на уровне срезки в пределах контура фундамента, а в русле рек — от дна водотока у опоры после понижения его уровня на глубину общего и половину местного размыва грунта при расчетном расходе (см. пп. 1.25* — 1.30);

б) для обсыпных устоев — от естественной поверхности грунта с увеличением на половину высоты конуса насыпи у передней грани фундамента по оси моста;

в) для труб замкнутого контура — от естественной поверхности грунта с увеличением на половину минимальной высоты насыпи у рассматриваемого звена;

г) для труб незамкнутого контура — от низа лотка или обреза фундамента.

3. Расчетные сопротивления, вычисленные по формуле (1) для глин или суглинков в основаниях фундаментов мостов, расположенных в пределах постоянных водотоков, следует повышать на величину, равную 14,7d_w, кПа (1,5d_w, тс/м²), где d_w — глубина воды, м, от наинизшего уровня межени до уровня, принимаемого по п. 2а.

ПРИЛОЖЕНИЕ 25*

Обязательное

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ПО ГРУНТУ ФУНДАМЕНТА ИЗ СВАЙ ИЛИ ОПУСКНОГО
КОЛОДЦА КАК УСЛОВНОГО ФУНДАМЕНТА
МЕЛКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

Условный фундамент следует принимать в форме прямоугольного параллелепипеда. Его размеры для свайного фундамента с заглубленным в грунт ростверком необходимо определять по черт. 1 и 2, с расположенным над грунтом ростверком — по черт. 3 и 4, для фундамента из опускного колодца — по черт. 5.

Черт. 1. Условный свайный фундамент с ростверком,
заглубленным в грунт при угле наклона свай менее j_m/4

Черт. 2. Условный свайный фундамент с ростверком,
заглубленным в грунт при угле наклона свай более j_m/4

Черт. 3. Условный свайный фундамент с ростверком,
расположенным над грунтом при угле наклона свай менее j_m/4

Черт. 4. Условный свайный фундамент с ростверком,
расположенным над грунтом при угле наклона свай более j_m/4

Черт. 5. Условный фундамент из опускного колодца

а — без уступов; б — с уступами

Приведенное на черт. 1—5 среднее значение расчетных углов трения грунтов j_m, прорезанных сваями, следует определять по формуле

, (1)

где j_i — расчетный угол внутреннего трения i-го слоя грунта, расположенного в пределах глубины погружения свай в грунт;

h_i — толщина этого слоя, м;

d — глубина погружения свай в грунт от подошвы ростверка или расчетной поверхности грунта, м, положение которой следует принимать согласно указаниям п. 7.10.

Несущую способность основания условного фундамента проверяют согласно п. 7.8*, при этом подлежащие проверке среднее р, кПа (тс/м²), и максимальное р_max, кПа (тс/м²), давления на грунт в сечении 3—4 по подошве условного фундамента (см. черт. 1—5) следует определять по формулам:

; (2)

, (3)

где N_c — нормальная составляющая давления условного фундамента на грунт основания, кН (тc), определяемая с учетом веса грунтового массива 1—2—3—4 вместе с заключенными в нем ростверком и сваями или опускным колодцем;

F_h, M_c — соответственно горизонтальная составляющая внешней нагрузки, кН (тc), и ее момент относительно главной оси горизонтального сечения условного фундамента в уровне расчетной поверхности грунта, кН×м (тc×м), принимаемой по указаниям п. 7.10;

d₁ — глубина заложения условного фундамента по отношению к расчетной поверхности грунта, м (см. черт. 1—5);

a_c, b_c — размеры в плане условного фундамента в направлении, параллельном плоскости действия нагрузки и перпендикулярном ей, м;

k — коэффициент пропорциональности, определяющий нарастание с глубиной коэффициента постели грунта, расположенного выше подошвы фундамента, и принимаемый по таблице;

c_b — коэффициент постели грунта в уровне подошвы условного фундамента, кН/м³ (тс/м³), определяемый по формулам:

при d₁ £ 10 м c_b = 10k, кН/м³ (тс/м³);

при d₁ > 10 м с_b = k_d1.

ПРИЛОЖЕНИЕ 26

Обязательное

МЕТОДИКА ПРОВЕРКИ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ПОДСТИЛАЮЩЕГО СЛОЯ ГРУНТА

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта следует производить исходя из условия

,

где р - среднее давление на грунт, действующее под подошвой условного фундамента мелкого заложения, кПа (тс/м²);

g - среднее (по слоям) значение расчетного удельного веса грунта, расположенного над кровлей проверяемого подстилающего слоя грунта; допускается принимать g = 19,62 кН/м³ (2 тс/м³);

d - заглубление подошвы фундамента мелкого заложения от расчетной поверхности грунта, м, принимаемое согласно обязательному приложению 24;

z_i - расстояние от подошвы фундамента до поверхности проверяемого подстилающего слоя грунта, м;

a — коэффициент, принимаемый по таблице;

R — расчетное сопротивление подстилающего грунта, кПа (тс/м²), определяемое по формуле (1) обязательного приложения 24 для глубины расположения кровли проверяемого слоя грунта;

g_n — коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,4.

Значение коэффициента a принимается по таблице в зависимости от отношения z_i/b для круглого и от отношений z_i/b и a/b для прямоугольного в плане фундаментов. Здесь а — большая сторона прямоугольного в плане фундамента, b — меньшая его сторона или диаметр круглого в плане фундамента.

Проверку несущей способности подстилающего слоя грунта под фундаментом из свай или из опускного колодца следует производить как под условным фундаментом размерами, принимаемыми согласно обязательному приложению 25*.

Окончание таблицы