Прочность при продольном сдвиге

(1)P Общий расчет продольного сдвига следует производить аналогично расчету на прочность на действие изгибающего момента, принимая в расчет разницу нормального усилия в железобетоне
и конструкционной стали в пределах критической длины.

(2) При расчете местного зацепления элементов при пожаре, следует учитывать изменения продольных сдвиговых усилий при нагреве.

(3) Общий расчет продольного сдвига в пределах критической длины в области действия положительного изгибающего момента производится для наименьшего из значений по формулам (4.4) и (4.5):

с учетом сжимающих усилий в плите перекрытия по формуле

                                             (4.4)

либо с учетом растягивающих усилий в стальном профиле по формуле

 

                                                  (4.5)

 

Примечание — Методика расчета продольного сдвига в области действия отрицательного изгибающего момента приведена в E.2 (приложение E).

(4)P Для обеспечения прочности при продольном сдвиге следует предусматривать соответ­ствующее поперечное армирование в соответствии с 6.6.6.2 EN 1994-1-1.

4.3.4.2 Сталежелезобетонные перекрытия по стальным небетонированным балкам

4.3.4.2.1 Общие положения

(1) Методы расчета огнестойкости сталежелезобетонных перекрытий по стальным небетонированным балкам, приведенные в данном подразделе, применимы для свободно опертых элементов
и неразрезных балок.

4.3.4.2.2 Нагрев сечений

Для стальной балки

(1) При расчете распределения температур в стальном профиле, сечение может быть разбито на несколько частей согласно рисунку 4.3.

 

 

Рисунок 4.3 — Элементы сечения

 

(2) Допускается не учитывать теплопередачу между разными частями сечения, верхней полкой профиля и железобетонной плитой.

(3) Рост температуры Dq _{a , t} в разных частях незащищенной стальной балки в пределах интервала времени D t допускается определять по формуле

 

[°C],                        (4.6)

 

где k _shadow — поправочный коэффициент теневого эффекта (см. (4));

с_а    — коэффициент удельной теплоемкости стали согласно (4) 3.3.1 [Дж/(кг × K)];

r _a    — плотность стали согласно (1)P 3.4 [кг/м³];

A_i    — обогреваемая площадь i -той части стального сечения на единицу длины [м²/м];

A_i / V_i — приведенная толщина [м^–1] i -той части стального сечения;

V_i    — объем i -той части стального сечения на единицу длины [м³/м];

— расчетное значение суммарного теплового потока на единицу площади в соответствии с 3.1 EN 1991-1-2;

  [Вт/м²];

 [Вт/м²];

, [Вт/м²];

e _m        — как определено в 2.2(2);

e _f    — степень черноты пламени в соответствии с 3.1(6) EN 1991-1-2;

q _t   — средняя температура газовой среды на время t [°C];

q _{a , t} — температура стали на время t [°C], принимаемая равномерной во всех частях сталь­ного сечения;

t     — интервал времени [с].

(4) Теневой эффект может быть определен по формуле

 

                         (4.7)

 

где e ₁, b ₁, e_w, h_w, e ₂, b ₂ — размеры поперечных сечений согласно рисунку 4.3.

Примечание — Приведенная формула к определению теневого эффекта (k _shadow) и его использование в фор­муле (3) является аппроксимацией, основанной на результатах большого количества систематических вычислений; в более точных расчетных моделях следует использовать подходы, учитывающие форму поверхности, как это приведено в 3.1 и приложении G EN 1991-1-2.

(5) Значение D t не должно превышать 5 с для выражения (3).

(6) Рост температуры Dq _{a , t} в разных частях защищенной стальной балки в пределах интервала времени D t допускается определять по формуле

        (4.8)

при

где l _p — коэффициент теплопроводности огнезащитного материала согласно 3.3.4(1)P, [Вт/(м × K)];

d_p — толщина слоя огнезащитного материала, [м];

A_{p , i} — площадь внутренней поверхности огнезащитного материала на единицу длины i -той части стального элемента, [м²/м];

с_p — коэффициент удельной теплоемкости огнезащитного материала согласно 3.3.4(1)P, [Дж/(кг × K)];

r _p — плотность огнезащитного материала, [кг/м³];

q _t — средняя температура газовой среды на время t, [°C];

Dq _t — рост температуры газовой среды [°C] в течение интервала времени D t.

(7) Любое снижение температуры Dq _{a , t}, полученное согласно (6), следует принимать равным нулю.

(8) Значение D t не должно превышать 30 с для выражения (6).

(9) Для незащищенных элементов и элементов с контурной защитой приведенную толщину  или следует определять из выражений:

для нижней полки

или                                  (4.9a)

 

для верхней полки, если не менее 85 % площади верхней полки контактирует с железобетонной плитой или если любые неплотности между верхней полкой и профилированным настилом заполнены негорючим материалом:

или                                  (4.9b)

для верхней полки, с контактом стального профиля со сталежелезобетонной плитой перекрытия по профилированному настилу менее 85 %:

 

или                                (4.9c)

 

(10) Если высота балки h не превышает 500 мм, температура стенки профиля может быть принята равной температуре нижней полки.

(11) Для элементов с коробчатой защитой допускается принимать равномерное распределение температур по высоте профиля, используя (6) совместно с

где A_p — площадь внутренней поверхности коробчатой защиты на единицу длины стальной балки, [м²/м];

V — полный объем между поперечными сечениями единичной длины стальной балки, [м³/м].

(12) В качестве альтернативы (6), температура стального сечения после заданного времени огневого воздействия может быть получена в соответствии с расчетными блок-схемами разделов 4 и 5 EN 13381.

(13) Защита стальной балки, сопряженной сверху с железобетонным перекрытием, может быть достигнута с использованием горизонтального экрана снизу, развитие температуры в этом случае может быть рассчитано в соответствии с 4.2.5.3 EN 1993-1-2.