ДСТУ-Н Б EN 1994-2:20ХХ. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Частина 2. Загальні правила і правила для мостів (59290)

С.

ЗМІСТ

CONTENTS

4

ВСТУП

FOREWORD

Розділ 1 Загальні положення

Section 1 General

11

1.1 Мета та сфера застосування

1.1 Scope

11

НАЦІОНАЛЬНІ СТАНДАРТИ, ЩО ІМПЛЕМЕНТУЮТЬ ЄВРОКОДИ

NATIONAL STANDARDS IMPLEMENTING EUROCODES

1.1.1 Сфера застосування Єврокода 4

1.1.1 Scope of Eurocode 4

11

1.1.2 Сфера застосування частини 1-1 Єврокода 4

1.1.2 Scope of Part 1-1 of Eurocode 4

12

1.1.3 Сфера застосування частини 2 Єврокода 4

1.1.3 Scope of Part 2 of Eurocode 4

12

1.2 Нормативні посилання

1.2 Normative references

13

1.2.1 Посилання на загальні стандарти

1.2.1 General reference standards

13

1.2.2 Посилання на інші стандарти

1.2.2 Other reference standards

13

1.2.3 Додаткові загальні та інші нормативні документи

1.2.3 Additional general and other reference standards for composite bridges

15

1.3 Припущення

1.3 Assumptions

15

1.4 Відмінності між принципами і правилами застосування

1.4 Distinction between principles and application rules

16

1.5 Терміни і визначення

1.5 Definitions

16

1.5.1 Загальні положення

1.5.1 General

16

1.5.2 Додаткові терміни і визначення, які використано в цьому стандарті

1.5.2 Additional terms and definitions used in this Standard

16

1.5.2.1 Сталезалізобетонний елемент

1.5.2.1 Composite member

16

1.5.2.2 Зсувне з’єднання

1.5.2.2 Shear connection

16

1.5.2.3 Сумісна робота конструкції

1.5.2.3 Composite behaviour

16

1.5.2.4 Сталезалізобетонна балка

1.5.2.4 Composite beam

16

1.5.2.5 Сталезалізобетонна стійка

1.5.2.5 Composite column

16

1.5.2.6 Сталезалізобетонна плита

1.5.2.6 Composite slab

16

1.5.2.7 Сталезалізобетонна рама

1.5.2.7 Composite frame

17

1.5.2.8 Обєднання елементів пакету

1.5.2.8 Composite joint

17

1.5.2.9 Обперті конструкція або елемент

1.5.2.9 Propped structure or member

17

1.5.2.10 Необперті конструкція або елемент

1.5.2.10 Un-propped structure or memb

17

1.5.2.11 Жорсткість при згині без урахування виникнення тріщин в залізобетоні

1.5.2.11 Un-cracked flexural stiffness

17

1.5.2.12 Жорсткість при згині з урахуванням виникнення тріщин в залізобетоні

1.5.2.12 Cracked flexural stiffness

17

1.5.2.13 Попереднє напруження

1.5.2.13 Prestress

18

1.5.2.14 Настил балковий

1.5.2.14 Filler beam deck

18

1.5.2.15 Сталезалізобетонна пластина

1.5.2.15 Composite plate

18

1.6 Символи

1.6 Symbols

18

Розділ 2 Основи проектування

Section 2 Basis of design

30

2.1 Вимоги

2.1 Requirements

30

2.2 Принципи розрахунку за граничним станом

2.2 Principles of limit states design

30

2.3 Базисні змінні

2.3 Basic variables

30

2.3.1 Вплив довкілля

2.3.1 Actions and environmental influences

30

2.3.2 Властивості матеріалів та виробів

2.3.2 Material and product properties

31

2.3.3 Класифікація впливів

2.3.3 Classification of actions

31

2.4 Перевірка за методом граничних станів

2.4 Verification by the partial factor method

31

2.4.1 Розрахункові значення

2.4.1 Design values

31

2.4.1.1 Розрахункові значення впливів

2.4.1.1 Design values of actions

31

2.4.1.2 Розрахункові значення властивостей матеріалів та виробів

2.4.1.2 Design values of material or product properties

32

2.4.1.3 Розрахункові значення геометричних даних

2.4.1.3 Design values of geometrical data

33

2.4.1.4 Розрахункові опори

2.4.1.4 Design resistances

33

2.4.2 Сполучення впливів

2.4.2 Combination of actions

33

2.4.3 Перевірка статичної рівноваги (EQU)

2.4.3 Verification of static equilibrium (EQU)

33

Розділ 3 Матеріали

Section 3 Materials

33

3.1 Бетон

3.1 Concrete

33

3.2 Арматурна сталь для мостів

3.2 Reinforcing steel for bridges

34

3.3 Конструкційна сталь для мостів

3.3 Structural steel for bridges

34

3.4 Анкерні пристрої

3.4 Connecting devices

34

3.4.1 Загальні положення

3.4.1 General

34

3.4.2 Елементи анкерних пристроїв у вигляді стержнів з голівками

3.4.2 Headed stud shear connectors

34

3.5 Напружувана арматура та анкери

3.5 Prestressing steel and devices

35

3.6 Розтягнені сталеві компоненти

3.6 Tension components in steel

35

Розділ 4. Довговічність

Section 4 Durability

35

4.1 Загальні положення

4.1 General

35

4.2 Антикорозійний захист на поверхні контакту сталі з бетоном в мостах

4.2 Corrosion protection at the steel-concrete interface in bridges

35

Розділ 5.Розрахунок конструкцій

Section 5 Structural analysis

35

5.1 Моделювання конструкцій для розрахунку

5.1 Structural modelling for analysis

35

5.1.1 Моделювання конструкцій і загальні припущення

5.1.1 Structural modelling and basic assumptions

35

5.1.2 Моделювання об’єднань елементів

5.1.2 Joint modelling

36

5.1.3 Взаємодія «грунт-конструкція»

5.1.3 Ground-structure interaction

36

5.2 Стійкість конструкції

5.2 Structural stability

37

5.2.1 Ефекти викликані деформацією геометричноі схеми конструкції

5.2.1 Effects of deformed geometry of the structure

37

5.2.2 Методи розрахунку мостів

5.2.2 Methods of analysis for bridges

38

5.3 Дефекти

5.3 Imperfections

38

5.3.1 Основи

5.3.1 Basis

38

5.3.2 Дефекти мостів

5.3.2 Imperfections for bridges

38

5.4 Розрахунок на зовнішні впливи

5.4 Calculation of action effects

39

5.4.1 Методи загального розрахунку

5.4.1 Methods of global analysis

39

5.4.1.1 Загальні положення

5.4.1.1 General

39

5.4.1.2 Ефективна ширина полиць при розрахунках на зсув елементів пакету

5.4.1.2 Effective width of flanges for shear lag

40

5.4.2 Лінійний пружний розрахунок

5.4.2 Linear elastic analysis

42

5.4.2.1 Загальні положення

5.4.2.1 General

42

5.4.2.2 Повзучість та усадка

5.4.2.2 Creep and shrinkage

42

5.4.2.3 Впливи тріщіноутворення в бетоні

5.4.2.3 Effects of cracking of concrete

44

5.4.2.4 Етапи та послідовність будівництва

5.4.2.4 Stages and sequence of construction

46

5.4.2.5 Температурні впливи

5.4.2.5 Temperature effects

46

5.4.2.6 Попереднє напруження за допомогою контрольованих деформацій елементів

5.4.2.6 Pre-stressing by controlled imposed deformations

47

5.4.2.7 Попереднє напруження за допомогою натягування арматури

5.4.2.7 Pre-stressing by tendons

47

5.4.2.8 Розтягнені елементи у залізобетонних мостах

5.4.2.8 Tension members in composite bridges

47

5.4.2.9 Балкові настили для мостів

5.4.2.9 Filler beam decks for bridges

50

5.4.3 Нелінійний загальний розрахунок мостів

5.4.3 Non-linear global analysis for bridges

52

5.4.4 Сполучення загальних і місцевих впливів

5.4.4 Combination of global and local action effects

52

5.5 Класифікація поперечних перерізів

5.5 Classification of cross-sections

52

5.5.1 Загальні положення

5.5.1 General

52

5.5.2 Класифікація сталезалізобетонних перерізів без бетонної оболонки

5.5.2 Classification of composite sections without concrete encasement

54

5.5.3 Класифікація перерізів балкових настилів для мостів

5.5.3 Classification of sections of filler beam decks for bridges

54

Розділ 6. Граничні стани за несною здатністю

Section 6 Ultimate limit states

55

6.1 Балки

6.1 Beams

55

6.1.1 Балки мостів – загальні положення

6.1.1 Beams in bridges - General

55

6.1.2 Ефективна ширина для перевірки поперечних перерізів

6.1.2 Effective width for verification of cross-sections

55

6.2 Опір поперечних перерізів балок

6.2 Resistances of cross-sections of beams

55

6.2.1 Опір згину

6.2.1 Bending resistance

55

6.2.1.1 Загальні положення

6.2.1.1 General

55

6.2.1.2 Пластичний граничний момент M_pl,Rd

6.2.1.2 Plastic resistance moment Mpl,Rd of a composite cross-section

56

6.2.1.3 Додаткові правила для балок мостів

6.2.1.3 Additional rules for beams in bridges

57

6.2.1.4 Нелінійний опір згину

6.2.1.4 Non-linear resistance to bending

58

6.2.1.5 Пружний опір згину

6.2.1.5 Elastic resistance to bending

59

6.2.2 Опір

6.2.2 Resistance to vertical shear

61

6.2.2.1 Сфера застосування

6.2.2.1 Scope

61

6.2.2.2 Пластичний опір вертикальному зсуву

6.2.2.2 Plastic resistance to vertical shear

61

6.2.2.3 Опір втраті стійкості при зсуві

6.2.2.3 Shear buckling resistance

61

6.2.2.4 Згин і поперечна сила

6.2.2.4 Bending and vertical shear

61

6.2.2.5 Додаткові правила для балок мостів

6.2.2.5 Additional rules for beams in bridges

62

6.3 Балкові настили

6.3 Filler beam decks

63

6.3.1 Сфера застосування

6.3.1 Scope

63

6.3.2 Загальні положення

6.3.2 General

65

6.3.3 Згинальні моменти

6.3.3 Bending moments

65

6.3.4 Вертикальний зсув

6.3.4 Vertical shear

65

6.3.5 Міцність та стійкість сталевих балок при виготовленні

6.3.5 Resistance and stability of steel beams during execution

65

6.4 Поздовжній згин з крученням сталезалізобетонних балок

6.4 Lateral-torsional buckling of composite beams

66

6.4.1 Загальні положення

6.4.1 General

66

6.4.2 Балки мостів з постійними поперечними перерізами класів 1, 2 і 3

6.4.2 Beams in bridges with uniform cross-sections in Class 1, 2 and 3

67

6.4.3 Загальні методи розрахунку стійкості елементів і конструкцій при поздовжньому згині

6.4.3 General methods for buckling of members and frames

69

6.4.3.1 Загальний метод

6.4.3.1 General method

69

6.4.3.2 Спрощений метод

6.4.3.2 Simplified method

69

6.5 Поперечні сили в стінках балок

6.5 Transverse forces on webs

70

6.5.1 Загальні положення

6.5.1 General

71

6.5.2 Вигін стінок під впливом полиць

6.5.2 Flange-induced buckling of webs

71

6.6 З’єднання зсувне

6.6 Shear connection

71

6.6.1 Загальні положення

6.6.1 General

71

6.6.1.1 Основи проектування

6.6.1.1 Basis of design

71

6.6.1.2 Граничні стани за несною здатністю за виключенням втомних

6.6.1.2 Ultimate limit states other than fatigue

72

6.6.2 Поздовжні зсувні сили в балках мостів

6.6.2 Longitudinal shear force in beams for bridges

72

6.6.2.1 Балки, в яких теорія пружності або нелінійності використовується для розрахунку опорів поперечних перерізів

6.6.2.1 Beams in which elastic or non-linear theory is used for resistances of cross-sections

72

6.6.2.2 Балки в мостах з поперечними перерізами класу 1 або 2

6.6.2.2 Beams in bridges with some cross-sections in Class 1 or 2

and inelastic behaviour

73

6.6.2.3 Місцеві впливи концентрованої поздовжньої зсувної сили

6.6.2.3 Local effects of concentrated longitudinal shear force due to introduction of longitudinal forces

75

6.6.2.4 Локальні впливи концентрованих поздовжніх сил при різкій зміні поперечного перерізу

6.6.2.4 Local effects of concentrated longitudinal shear force at sudden change of cross-section

76

6.6.3 З’єднувальні стержні упорів з голівками в суцільних плитах і бетонній оболонці

6.6.3 Headed stud connectors in solid slabs and concrete encasement

77

6.6.3.1 Розрахункові опори

6.6.3.1 Design resistance

77

6.6.3.2 Вплив розтягу на опір зсуву

6.6.3.2 Influence of tension on shear resistance

78

6.6.4 Стержні упорів з голівками, які викликають розколювання в напрямку товщини плити

6.6.4 Headed studs that cause splitting in the direction of the slab thickness

78

6.6.5 Конструювання об’єднання елементів пакету і вплив способу спорудження

6.6.5 Detailing of the shear connection and influence of execution

79

6.6.5.1 Опір роз’єднанню

6.6.5.1 Resistance to separation

79

6.6.5.2 Захисний шар бетону та бетоні роботи на мостах

6.6.5.2 Cover and concreting

79

6.6.5.3 Місцеве армування в плиті

6.6.5.3 Local reinforcement in the slab

80

6.6.5.4 Виступи з плити за виключенням виступів, які, утворено з використанням профільованої сталевої опалубки про

6.6.5.4 Haunches other than formed by profiled steel sheeting

81

6.6.5.5 Відстань між з’єднувальними пристроями

6.6.5.5 Spacing of connectors

81

6.6.5.6 Розміри сталевої полиці

6.6.5.6 Dimensions of the steel flange

82

6.6.5.7 З’єднувальні стержні упорів з голівками

6.6.5.7 Headed stud connectors

82

6.6.6 Поздовжній зсув у бетонних плитах

6.6.6 Longitudinal shear in concrete slabs

83

6.6.6.1 Загальні положення

6.6.6.1 General

83

6.6.6.2 Розрахунковий опір поздовжньому зсуву

6.6.6.2 Design resistance to longitudinal shear

84

6.6.6.3 Мінімальна поперечна арматура

6.6.6.3 Minimum transverse reinforcement

85

6.7 Сталезалізобетонні стійки та стале залізобетонні стиснені елементи

6.7 Composite columns and composite compression members

85

6.7.1 Загальні положення

6.7.1 General

85

6.7.2 Загальний метод проектування

6.7.2 General method of design

88

6.7.3 Спрощений метод проектування

6.7.3 Simplified method of design

89

6.7.3.1 Загальні положення та сфера застосування

6.7.3.1 General and scope

89

6.7.3.2 Опір поперечних перерізів

6.7.3.2 Resistance of cross-sections

90

6.7.3.3 Ефективна згинана жорсткість, коефіцієнт відносної кількості сталі та відносна гнучкість

6.7.3.3 Effective flexural stiffness, steel contribution ratio and relative

slenderness

93

6.7.3.4 Методи розрахунку та відхилення елементів

6.7.3.4 Methods of analysis and member imperfections

94

6.7.3.5 Опір елементів при осьовому стисканні

6.7.3.5 Resistance of members in axial compression

96

6.7.3.6 Опір елементів при сумісній дії стиску та згину в одній площині

6.7.3.6 Resistance of members in combined compression and

uniaxial bending

98

6.7.3.7 Сумісний вплив стиску та двоосьового згину

6.7.3.7 Combined compression and biaxial bending

100

6.7.4 Зсувне з’єднання та прикладання навантаження

6.7.4 Shear connection and load introduction

100

6.7.4.1 Загальні положення

6.7.4.1 General

100

6.7.4.2 Прикладання навантаження

6.7.4.2 Load introduction

101

6.7.4.3 Поздовжній зсув за межами області прикладення навантаження

6.7.4.3 Longitudinal shear outside the areas of load introduction

105

6.7.5 Деталізація умов

6.7.5 Detailing Provisions

106

6.7.5.1 Захисний шар бетону сталевих профілів та арматури

6.7.5.1 Concrete cover of steel profiles and reinforcement

106

6.7.5.2 Поздовжня та поперечна арматура

6.7.5.2 Longitudinal and transverse reinforcement

107

6.8 Витривалість

6.8 Fatigue

108

6.8.1 Загальні положення

6.8.1 General

108

6.8.2 Коефіцієнти для оцінки втоми елементів мостів

6.8.2 Partial factors for fatigue assessment of bridges

108

6.8.3 Втомна міцність

6.8.3 Fatigue strength

109

6.8.4 Внутрішні зусилля та втомні навантаження

6.8.4 Internal forces and fatigue loadings

109

6.8.5 Напруження

6.8.5 Stresses

110

6.8.5.1 Загальні положення

6.8.5.1 General

110

6.8.5.2 Бетон

6.8.5.2 Concrete

111

6.8.5.3 Конструкційна сталь

6.8.5.3 Structural steel

111

6.8.5.4 Арматура

6.8.5.4 Reinforcement

111

6.8.5.5 Зсувні з’єднання

6.8.5.5 Shear connection

112

6.8.5.6 Напруження у ненапруженій та напруженій арматурі в конструкціях з попередньо напруженою арматурою, що маює зчеплення з бетоном

6.8.5.6 Stresses in reinforcement and prestressing steel in members prestressed by bonded tendons

112

6.8.6 Діапазони напружень

6.8.6 Stress ranges

112

6.8.6.1 Конструкційна сталь і арматура

6.8.6.1 Structural steel and reinforcement

112

6.8.6.2 Зсувне з’єднання

6.8.6.2 Shear connection

113

6.8.7 Оцінка витривалості на основі номінальних діапазонів напружень

6.8.7 Fatigue assessment based on nominal stress ranges

114

6.8.7.1 Конструкційна сталь, арматура і бетон

6.8.7.1 Structural steel, reinforcement and concrete

114

6.8.7.2 Зсувне з’єднання

6.8.7.2 Shear connection

115

6.9 Розтягнені елементи в стале залізобетонних мостах

6.9 Tension members in composite bridges

116

Розділ 7. Граничні стани за умовою експлуатаційної придатоності

Section 7 Serviceability limit states

117

7.1 Загальні положення

7.1 General

117

7.2 Напруження

7.2 Stresses

118

7.2.1 Загальні положення

7.2.1 General

118

7.2.2 Обмеження напружень для мостів

7.2.2 Stress limitation for bridges

119

7.2.3 Коливання стінки

7.2.3 Web breathing

119

7.3 Деформації мостів

7.3 Deformations in bridges

120

7.3.1 Прогини

7.3.1 Deflections

120

7.3.2 Вібрації

7.3.2 Vibrations

120

7.4 Тріщиноутворення в бетоні

7.4 Cracking of concrete

120

7.4.1 Загальні положення

7.4.1 General

120

7.4.2 Мінімальне армування

7.4.2 Minimum reinforcement

121

7.4.3 Контроль за утворенням тріщин, викликаних прикладеними навантаженнями

7.4.3 Control of cracking due to direct loading

124

7.5 Балкові настили

7.5 Filler beam decks

126

7.5.1 Загальні положення

7.5.1 General

126

7.5.2 Тріщиноутворення в бетоні

7.5.2 Cracking of concrete

126

7.5.3 Мінімальне армування

7.5.3 Minimum reinforcement

126

7.5.4 Контроль за утворенням тріщин, викликаних прикладеними навантаженнями

7.5.4 Control of cracking due to direct loading

126

Розділ 8. Збірні залізобетонні плити в сталезалізобетонних мостах

Section 8 Precast concrete slabs in composite bridges

127

8.1 Загальні положення

8.1 General

127

8.2 Впливи

8.2 Actions

127

8.3 Проектування, розрахунок і деталізація мостової плити

8.3 Design, analysis and detailing of the bridge slab

127

8.4 Межа розподілу між сталевою балкою і бетонною плитою

8.4 Interface between steel beam and concrete slab

128

8.4.1 Посадки та допуски

8.4.1 Bedding and tolerances

128

8.4.2 Корозія

8.4.2 Corrosion

128

8.4.3 Зсувне з’єднання і поперечна арматура

8.4.3 Shear connection and transverse reinforcement

128

Розділ 9. Сталезалізобетонні плити для мостів

Section 9 Composite plates in bridges

129

9.1 Загальні положення

9.1 General

129

9.2 Розрахунок на місцеві навантаження

9.2 Design for local effects

129

9.3 Розрахунок на загальні навантаження

9.3 Design for global effects

130

9.4 Розрахунок зсувних з’єднувальних елементів

9.4 Design of shear connectors

131

Додаток С (інформативний) Стержні упорів з голівками, що викликають появу розколювальних зусиль у напрямку товщини плити

Annex C (Informative) Headed studs that cause splitting forces

in the direction of the slab thickness

134

С.1 Розрахунок опору та конструювання

C.1 Design resistance and detailing

134

С.2 Втомна міцність

C.2 Fatigue strength

136