ISSN 2541-7592

НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Русский 
English 
    

 



Правила написания
и оформления статей

Правила
рецензирования

Памятка рецензента


Публикационная
этика 











 


Архив выпусков

Выпуск 3 (55), 2019


Аналитическая зависимость смещения от сдвиговой жесткости шва между железобетонной плитой и стальной балкой в пролетных строениях мостов


Еремин В. Г., Козлов А. В.


Еремин В. Г., канд. техн. наук, доц., зав. кафедрой проектирования автомобильных дорог и мостов, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7(473)276-83-91

Козлов А. В., доц. кафедры проектирования автомобильных дорог и мостов, Воронежский государственный технический университет, Россия, г. Воронеж, тел.: +7-920-402-32-92, e-mail: kozlov.a.v@inbox.ru

 
 
Постановка задачи. В действующих строительных нормативных документах РФ при расчете сталежелезобетонных конструкций в мостостроении не учитывается сдвиг в месте контакта стальной балки и железобетонной плиты. В работе ставится задача оценки влияния сдвиговых смещений на распределение напряженно-деформированного состояния рассматриваемых конструкций под действием постоянной нагрузки. 
Результаты. В ходе численных экспериментов установлено, что при допущении предельного значения проскальзывания между стальной балкой и железобетонной плитой сталежелезобетонных пролетов мостовых сооружений происходит значительное перераспределение напряжений между балкой и плитой. Следовательно, в реальном проектировании сталежелезобетонных пролетных строений мостов необходим учет сдвиговой жесткости между стальной балкой и железобетонной плитой проезжей части. 
Выводы. Для однопролетной шарнирно-опертой балки с равномерно распределенной по всей длине нагрузкой получена аналитическая зависимость смещения железобетонной плиты по стальной балке как функция от сдвиговой жесткости соединительного шва. Вычислены нижняя и верхняя границы сдвиговой жесткости, определяющие абсолютно податливое или абсолютно жесткое соединение железобетонной плиты и стальной балки.
 
Ключевые слова: сталежелезобетонные мосты, напряженно-деформированное состояние мостовых конструкций, сдвиговая жесткость соединительного шва.


DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.010

 

Библиографический список

1. Белуцкий, И. Ю. Совершенствование методов оценки работоспособности эксплуатируемых сталежелезобетонных пролетных строений / И. Ю. Белуцкий. — Владивосток: Дальнаука, 2003. — 280 с. 
2. Белуцкий, И. Ю. Отражение концепций И. М. Рабиновича в характеристике работы сталежелезобетонных пролетных строений как составных с антагонистическими связями / И. Ю. Белуцкий, В. Г. Яцура // Строительная механика и расчет сооружений. — 2015. — № 5. — С. 2—8. 
3. Козлов, А. В. Классификация конструкций объединения железобетонной плиты со стальными балками / А. В. Козлов // Строительная механика и конструкции. — 2019. — № 2 (21). — С. 50—63. 
4. Козлов, А. В. Расчет сталежелезобетонных мостов с учетом сдвига плиты по верхнему поясу балки / А. В. Козлов // Строительная механика и конструкции. — 2018. — № 4 (19). — С. 64—71. 
5. Козлов, А. В. Причины аварий мостовых сооружений на территории РФ и стран СНГ / А. В. Козлов, С. В. Кузнецова // Дороги и мосты. — 2018. — № 39/1. — С. 204—219. 
6. Корнеев, М. М. Сталежелезобетонные мосты: теоретическое и практическое пособие по проектированию / М. М. Корнеев. — СПб.: ФГБОУ ВПО ПГУПС, 2015 — 400 с. 
7. Марухин, Б. А. К построению модели работы связующих элементов сталежелезобетонных мостов с учетом многоциклового нагружения / Б. А. Марухин // Новые идеи нового века: в 2 ч. Ч. 2. — Хабаровск: ТОГУ, 2009. — С. 309—316. 
8. ОДМ 218.4.027-2016. Методические рекомендации по определению грузоподъемности эксплуатируемых мостовых сооружений на автомобильных дорогах общего пользования. Металлические и сталежелезобетонные конструкции. — М.: Федеральное дорожное агентство (Росавтодор), 2016. — 127 с. 
9. ОДМ 218.4.003-2009. Рекомендации по объединению металлических балок с монолитной железобетонной плитой посредством непрерывных гребенчатых упоров в сталежелезобетонных пролетных строениях мостов. — М.: Федеральное дорожное агентство (Росавтодор), 2009. — 28 с. 
10. Перельмутер, А. В. Использование методов квадратичного программирования для расчета систем с односторонними связями / А. В. Перельмутер // Исследования по теории сооружений. — М.: Стройиздат, 1972. — № 19. — С. 138—147. 
11. Решетников, В. Г. Новые эффективные конструкции сталежелезобетонных пролетных строений мостов: дис. … канд. техн. наук / В. Г. Решетников. — М., 2002. — 139 с. 
12. Стрелецкий, Н. Н. Сталежелезобетонные пролетные строения мостов / Н. Н. Стрелецкий. — М.: Транспорт, 1981. — 360 с. 
13. Технический кодекс установившейся практики ТКП EN 1994-2-2009 (02250) Еврокод 4. Проектирование сталежелезобетонных конструкций. Ч. 2. Основные принципы и правила для мостов. — Минск: Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 2010. — 84 с. 
14. Хенди, Крис Р. Руководство для проектировщиков к EN 1994-2. Еврокод 4: проектирование сталежелезобетонных конструкций. Ч. 2. Общие правила и правила для мостов / Крис Р. Хенди, Роджер П. Джонсон. — М.: Издательство МИСИ-МГСУ, 2014. — 351 с. 
15. El Sarraf, R. D. Iles. Steel-Concrete Composite Bridge Design Guide / R. D. Iles El Sarraf, A. Momtahan, D. Easey and S. Hicks. — NZ Transport Agency research report 525, 2013. — 252 p. 
16. Fatigue of Stud Shear Connectors in the Negative Moment Region of Steel Girder Bridges: a Synopsis of Experimental Results and Design Recommendations. — CTS 00-03, University of Minnesota, 2000. — 509 p. 
17. KICT (Korea Institute of Construction Technology). Development of Steel-Concrete Composite Deck for Highway Bridges (in Korean), 2004. — Report No. KICT 2004-053. 
18. Oguejiofor, E. C. Behavior of Perfobond Ribshear Connectors in Composite Beams: Full-Size Tests / E. C. Oguejiofor, M. U. Hosain // Canadian J. of Civil Engineering. — 1992. — № 19. — P. 224—235. 
19. Standard Specifications of Steel and Composite Structures. — JSCE, 2009. — 331 p. 
20. Valente, I. Experimental Analysis of Perfobondshear Connection Between Steel and Lightweight Concrete / I. Valente, P. J. S. Cruz // J. Constructional Steel Research. —2004. — № 60. — P. 465—479.

 
 

Ссылка для цитирования

Еремин, В. Г. Аналитическая зависимость смещения от сдвиговой жесткости шва между железобетонной плитой и стальной балкой в пролетных строениях мостов / В. Г. Еремин, А. В. Козлов // Научный журнал строительства и архитектуры. - 2019. - № 3 (55). - С. 94-104. - DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.010.

 
 
 
 

English version 

 

Analytical Dependence of the Shift from the Shear Stiffness of the Seam Between the Concrete Slab and Steel Beam in Bridge Spans

Eremin V. G., Kozlov A. V. 
 
 

Eremin V. G., PhD in Engineering. Assoc. Prof., Head of the Dept. of Highway and Bridge Design, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7(473)276-83-91

Kozlov A. V., Assoc. Prof. of the Dept. of Highway and Bridge Design, Voronezh State Technical University, Russia, Voronezh, tel.: +7-920-402-32-92 e-mail: kozlov.a.v@inbox.ru


 
Statement of the problem. The current construction regulations of the Russian Federation in the calculation of steel-concrete structures in bridge construction does not take into account the shift at the contact of the steel beam and reinforced concrete slab. The paper aims to assess the effect of shear displacements on the distribution of the stress-strain of the structures under a constant load. 
Results. Through the course of numerical experiments, it was found that under the assumption of the limit value of slippage between a steel beam and a reinforced concrete slab of steel-reinforced concrete bridge spans, a significant redistribution of stresses between the beam and the slab occurs. Therefore, in the actual design of steel-concrete bridge spans, it is necessary to take into account the shear stiffness between the steel beam and the reinforced concrete slab of the highway. 
Conclusions. For a single-span articulated beam with a load uniformly distributed along its entire length, the analytical dependence of the displacement of the reinforced concrete slab on the steel beam as a function of the shear stiffness of the connecting seam is obtained. The lower and upper limits of shear stiffness determining an absolutely malleable or absolutely rigid connection of reinforced concrete slab and steel beam are calculated.
 
Keywords: steel-concrete composite bridges, stress-strain of bridge structures, shear stiffness of the joint. 


DOI: 10.25987/VSTU.2019.55.3.010

References

1. Belutskii, I. Yu. Sovershenstvovanie metodov otsenki rabotosposobnosti ekspluatiruemykh stalezhelezobetonnykh proletnykh stroenii / I. Yu. Belutskii. — Vladivostok: Dal'nauka, 2003. — 280 s.
2. Belutskii, I. Yu. Otrazhenie kontseptsii I. M. Rabinovicha v kharakteristike raboty stalezhelezobetonnykh proletnykh stroenii kak sostavnykh s antagonisticheskimi svyazyami / I. Yu. Belutskii, V. G. Yatsura // Stroitel'naya mekhanika i raschet sooruzhenii. — 2015. — № 5. — S. 2—8.
3. Kozlov, A. V. Klassifikatsiya konstruktsii ob'edineniya zhelezobetonnoi plity so stal'nymi balkami / A. V. Kozlov // Stroitel'naya mekhanika i konstruktsii. — 2019. — № 2 (21). — S. 50—63.
4. Kozlov, A. V. Raschet stalezhelezobetonnykh mostov s uchetom sdviga plity po verkhnemu poyasu balki / A. V. Kozlov // Stroitel'naya mekhanika i konstruktsii. — 2018. — № 4 (19). — S. 64—71.
5. Kozlov, A. V. Prichiny avarii mostovykh sooruzhenii na territorii RF i stran SNG / A. V. Kozlov, S. V. Kuznetsova // Dorogi i mosty. — 2018. — № 39/1. — S. 204—219.
6. Korneev, M. M. Stalezhelezobetonnye mosty: teoreticheskoe i prakticheskoe posobie po proektirovaniyu / M. M. Korneev. — SPb.: FGBOU VPO PGUPS, 2015 — 400 s.
7. Marukhin, B. A. K postroeniyu modeli raboty svyazuyushchikh elementov stalezhelezobetonnykh mostov s uchetom mnogotsiklovogo nagruzheniya / B. A. Marukhin // Novye idei novogo veka: v 2 ch. Ch. 2. — Khabarovsk: TOGU, 2009. — S. 309—316.
8. ODM 218.4.027-2016. Metodicheskie rekomendatsii po opredeleniyu gruzopod'emnosti ekspluatiruemykh mostovykh sooruzhenii na avtomobil'nykh dorogakh obshchego pol'zovaniya. Metallicheskie i stalezhelezobetonnye konstruktsii. — M.: Federal'noe dorozhnoe agentstvo (Rosavtodor), 2016. — 127 s.
9. ODM 218.4.003-2009. Rekomendatsii po ob'edineniyu metallicheskikh balok s monolitnoi zhelezobetonnoi plitoi posredstvom nepreryvnykh grebenchatykh uporov v stalezhelezobetonnykh proletnykh stroeniyakh mostov. — M.: Federal'noe dorozhnoe agentstvo (Rosavtodor), 2009. — 28 s.
10. Perel'muter, A. V. Ispol'zovanie metodov kvadratichnogo programmirovaniya dlya rascheta sistem s odnostoronnimi svyazyami / A. V. Perel'muter // Issledovaniya po teorii sooruzhenii. — M.: Stroiizdat, 1972. — № 19. — S. 138—147.
11. Reshetnikov, V. G. Novye effektivnye konstruktsii stalezhelezobetonnykh proletnykh stroenii mostov: dis. … kand. tekhn. nauk / V. G. Reshetnikov. — M., 2002. — 139 s.
12. Streletskii, N. N. Stalezhelezobetonnye proletnye stroeniya mostov / N. N. Streletskii. — M.: Transport, 1981. — 360 s.
13. Tekhnicheskii kodeks ustanovivsheisya praktiki TKP EN 1994-2-2009 (02250) Evrokod 4. Proektirovanie stalezhelezobetonnykh konstruktsii. Ch. 2. Osnovnye printsipy i pravila dlya mostov. — Minsk: Ministerstvo arkhitektury i stroitel'stva Respubliki Belarus', 2010. — 84 s.
14. Khendi, Kris R. Rukovodstvo dlya proektirovshchikov k EN 1994-2. Evrokod 4: proektirovanie stalezhelezobetonnykh konstruktsii. Ch. 2. Obshchie pravila i pravila dlya mostov / Kris R. Khendi, Rodzher P. Dzhonson. — M.: Izdatel'stvo MISI-MGSU, 2014. — 351 s.
15. El Sarraf, R. D. Iles. Steel-Concrete Composite Bridge Design Guide / R. D. Iles El Sarraf, A. Momtahan, D. Easey and S. Hicks. — NZ Transport Agency research report 525, 2013. — 252 p.
16. Fatigue of Stud Shear Connectors in the Negative Moment Region of Steel Girder Bridges: a Synopsis of Experimental Results and Design Recommendations. — CTS 00-03, University of Minnesota, 2000. — 509 p.
17. KICT (Korea Institute of Construction Technology). Development of Steel-Concrete Composite Deck for Highway Bridges (in Korean), 2004. — Report No. KICT 2004-053.
18. Oguejiofor, E. C. Behavior of Perfobond Ribshear Connectors in Composite Beams: Full-Size Tests / E. C. Oguejiofor, M. U. Hosain // Canadian J. of Civil Engineering. — 1992. — № 19. — P. 224—235.
19. Standard Specifications of Steel and Composite Structures. — JSCE, 2009. — 331 p.
20. Valente, I. Experimental Analysis of Perfobondshear Connection Between Steel and Lightweight Concrete / I. Valente, P. J. S. Cruz // J. Constructional Steel Research. —2004. — № 60. — P. 465—479.



 
Об издателе · Диссоветы при ВГТУ · Контакты · Поиск · Карта сайта
Научный вестник ВГАСУ. Строительство и архитектура, все права защищены.
Работает на: Amiro CMS