В комбинираните стомано - стоманобетонни конструкции едновременно се
използват конструкционна стомана, бетон, армировъчна стомана,
профилирана ламарина и съединителни средства.
1. Конструкционна стомана
По отношение на
конструкционните стомани евростандартът БДС EN 1994 директно прехвърля към БДС
EN 1993-1-1, т. 3.1 и 3.2. Правилата за тази част на БДС EN 1994 се прилагат за
конструкционни стомани с номинална граница на провлачане fy ≤ 460 MPa .
Таблица 1.1 - Номинални стойности на границата на провлачане fy
и на якостта на опън fu за горещовалцувана конструкционна
стомана, БДС EN 1993-1-1/NA:2010
Означение
по EN 10027-1
и CR 1026
|
Минимална граница на
провлачане fy
[N/mm2]
при номинална дебелина
на елемент t [mm]
|
Якост на опън fu [N/mm2]
при дебелина t
[mm]
|
t ≤ 16
|
16 < t ≤ 40
|
40 < t ≤ 63
|
63 < t ≤ 80
|
3 < t ≤ 100
|
EN 10025-2
S235JR
S235J0
S235J2
|
235
|
225
|
215
|
215
|
360 ÷ 510
|
S275JR
S275J0
S275J2
|
275
|
265
|
255
|
245
|
410 ÷ 560
|
S355JR
S355J0
S355J2
S355К2
|
355
|
345
|
335
|
325
|
470 ÷ 630
|
S450J0
|
450
|
430
|
410
|
390
|
550 ÷ 720
|
EN 10025-3
S275N / NL
|
275
|
265
|
255
|
245
|
370 ÷ 510
|
S355N / NL
|
355
|
345
|
335
|
325
|
470 ÷ 630
|
S420N / NL
|
420
|
400
|
390
|
370
|
520 ÷ 680
|
S460N / NL
|
460
|
440
|
430
|
410
|
540 ÷ 720
|
EN 10025-4
S275M / ML
|
275
|
265
|
255
|
245
|
63 < t ≤ 80
350 ÷ 510
|
S355M / ML
|
355
|
345
|
335
|
325
|
440 ÷ 600
|
S420M / ML
|
420
|
400
|
390
|
380
|
480 ÷ 640
|
S460M / ML
|
460
|
440
|
430
|
410
|
510 ÷ 690
|
По - долу са показани някои физико - механични показатели
конструкционните стомани:
α = 0,12.10-4 /0С - коефициент на линейно температурно разширение на
стоманата;
ν = 0,3 - коефициент на Poisson за стомани в еластичен стадий;
Е = 210 000 MPa - модул на еластичността на конструкционни стомани;
G = 80 770 MPa - модул на срязване ( на ъглови
деформации);
ρ = 7 850 kg/m3 - плътност на стоманата.
Коефициент на сигурност за носимоспособност на
напречното сечение на стоманения елемент, при достигане на границата на
провлачане γМ0
= 1,05.
2. Бетон
Характеристиките на бетона
трябва да се отчитат от стандарт EN1992-1-1, т. 3 при използване на обикновен
бетон и от стандарт EN1992-1-1, т.11.3 за лек бетон. Тази част от EN1994 е
ограничена до проектирането на комбинирани конструкции с класове по якост на
бетона не по-ниски от С20/25 и LC20/22 и не по-високи то С60/75 и LC60/66.
Таблица 2.1 - Якостни и деформационни
характеристики на бетона, БДС EN 1992-1-1:2005
Характеристика
MPa
|
Класове по якост на
бетона, МРа
|
С12/15
|
С16/20
|
С20/25
|
С25/30
|
С30/37
|
С35/45
|
С40/50
|
С45/55
|
С50/60
|
fck
|
12
|
16
|
20
|
25
|
30
|
35
|
40
|
45
|
50
|
fck,cube
|
15
|
20
|
25
|
30
|
37
|
45
|
50
|
55
|
60
|
Ecm
|
27 000
|
29 000
|
30 000
|
31 000
|
33 000
|
34 000
|
35 000
|
36 000
|
37 000
|
Коефициент
на сигурност за носимоспособност на бетона при дълготрайни и краткотрайни
проектни ситуации γc = 1,5.
При случайни (извънредни)
проектни ситуации γc =
1,2.
3. Армировъчна стомана
Характеристиките на
армировъчната стомана се отчитат от стандарт EN1992-1-1, т.3.2 (от там има препратка към EN10080). За
комбинирани конструкции изчислителната стойност
на модула на еластичност може да се приеме за равен на стойността за
конструкционна стомана (Es = 210 000 MPa). Ако произвежданата в България стомана отговаря
на изискванията на EN10080, то е напълно допустимо да се влага в комбинирани
конструкции.
Коефициентът на сигурност за носимоспособност при дълготрайни и
краткотрайни проектни ситуации γs = 1,15, а при случайни (извънредни) проектни ситуации (без
земетръс) , γs = 1,0.
4. Профилирана ламарина
Профилираните ламарини,
влагани в комбинираните плочи са произведени от нисковъглеродна стомана,
съгласно стандарт EN10025. Стоманите са с класове S235, S275 и S355. Ламарините
често са поцинковани, за да се повиши тяхната корозионна устойчивост. Дебелината
на цинковото покритие от 2-те страни е от порядъка на 0,04 mm. Според стандарт БДС EN 1994-1-1/NA, минималната дебелина на чистото стоманено сечение ламарината е
0,70 mm.
Към профилираната ламарина за
комбинирани плочи, в които тя участва в поемането на огъващите моменти, като
изпълнява ролята на опънна армировка, се поставят следните изисквания:
- ламарината трябва да бъде релефнообработена или да
има специфична конфигурация, за да осигури сцепление между стоманата и бетона;
- при
закрепване на ламарините с болтови дюбели към стоманена греда минималната широчина
на улея bb, в който се поставя дюбела, да бъде bb ≥ 50 mm;
- двустранно цинково покритие от 275 g/m2
се счита за достатъчно
за защита на ламарината, влагани във вътрешни подове на сгради – при тях
околната среда е слабо или неагресивна.
5. Съединителни средства за хлъзгаща сила
Съвместната работа на
стоманата и стоманобетонната част на комбинираните елементи, при която
значително се намалява приплъзването между тях, се постига чрез съединителни
средства – дюбели и чрез поставяне на напречна армировка, виж фиг. 5.1. Не се разчита на силите на сцепление между
стоманата и бетона в крайно гранично състояние.

фиг. 5.1 - Приплъзване между
стоманобетонната плоча
и стоманената греда
Дюбелите се разделят на
дуктилни (податливи) и корави. Податливостта им се определя чрез приплъзването
в контактната повърхност в момента на разрушаване. Максималното взаимно
приплъзване на елементите определя капацитета на деформация на дюбела.
Изисква се съединителните средства да имат достатъчен
деформационен капацитет, за да е възможно нееластично преразпределяне на
срязващите сили. Дюбелите, притежаващи достатъчен деформационен капацитет, се
определят като податливи (дуктилни), виж фиг. 5.2.

фиг. 5.2 - Приплъзване между
стоманобетонната плоча и стоманената греда
в зависимост от вида на дюбелите
На фиг. 5.3 са показани различни видове дюбели. Всички
те, по различно време, са използвани в комбинираните стомано - стоманобетонни
конструкции за да осигуряват съвместната работа на стоманените и
стоманобетонните елементи. В настоящия момент, за добро или за лошо,
европейският стандарт БДС EN
1994-1-1:2005 се е концентрирал само и единствено върху податливите болтови
дюбели тип
"Nelson", виж
фиг. 5.4. Основна причина за това е неговата
технологичност.

фиг. 5.3 - Видове
дюбели
фиг. 5.4
- Болтов дюбел тип "Nelson"
Съгласно стандарт БДС EN 1994-1-1:2005, общата
височина hsc на болтов дюбел не трябва да бъде по-малка от 3.d, където
d е диаметърът на стеблото, виж фиг. 5.4.
Главата на дюбела трябва да е
с диаметър D ≥ 1,5.d, а
височината и h0 ≥ 0,4.d.
Номиналната височина на
болтовия дюбел над горната повърхност на профилираната ламарина не трябва да е
по-малка от 2.d.
Прикрепването
на болтовите дюбели към стоманените елементи се осъществява посредством контактно-импулсно
заваряване, при което се използва специализирана заваръчна апаратура. Заваряването на дюбелите може да се
осъществява директно към стоманените елементи, или през профилираната поцинкована ламарина, поставена като
оставащ кофраж.
Коефициентът
на сигурност за носимоспособност на болтови дюбели γv = 1,25