Страница 11: ДСТУ-Н Б EN 1994-2:20ХХ. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Частина 2. Загальні правила і правила для мостів (59290)

(4)Р Піддатливі з’єднувальні елементи – це елементи, які мають достатню деформаційну спроможність для підтвердження передбачення про ідеальну пластичну роботу зсувного з’єднання у конструкції, що розглядається.

(5) З’єднувальний елемент може вважатись піддатливим, якщо його характеристична амплітуда проковзування δ_uk становить не менше ніж 6 мм.

Примітка. Оцінку δuk наведено у додатку В частини 1-1

(6)Р Якщо в одному прогоні балки використано два або більше різних типів зсувних з’єднань, слід взяти до уваги всі значимі різниці у властивостях навантаження-проковзування.

(7)Р Елементи зсувного з’єднання мають бути у змозі попередити відокремлення бетонного елемента від сталевого, за винятком випадків, коли це відокремлення відбувається за допомогою інших засобів.

(8) Для попередження відокремлення плити елементи зсувного з’єднання слід проектувати таким чином, щоб вони мали змогу витримати номінальне граничне розтягувальне зусилля, яке діє у напрямку, перпендикулярному до площини сталевої полиці, і становить хоча б 0,1 розрахункового граничного опору з’єднувальних елементів зсуву.

За необхідності їх можна доповнити анкерними пристроями

(9) Можливо припустити, що з’днувальні стержні упору з голівками згідно з 6.6.5.7 зможуть забезпечити достатній опір за умови, зсувне з'єднання не піддається безпосередньому розтягування.

(10)Р Пошкодження, які викликані поздовжнім зсувом, і розколювання залізобетонної плити під впливом концентрованих зусиль, що передаються від з’єднувальних елементів, має бути виключено.

(11) Якщо деталізація зсувного з’єднання відповідає умовам 6.6.5, а поперечну арматуру обрано відповідно до 6.6.6, можна допустити, що відповідності досягнуто і за 6.6.1.1 (10)

(12) Якщо замість з’днувальних елементів згідно з 6,6 використовується інший спосіб взаємозв'язку для передачі зсуву між сталевим елементом і залізобетонним елементом, проектні розрахунки мають грунтуватися на випробуваннях і підкріплюватися концептуальною моделлю.

Розрахунок сталезалізобетонних елемента має відповідати розрахунку аналогічного елементу з використанням елементів зсувного з’днання, зазначених у 6.6, наскільки це можливо.

(13)Для траверс і ребер жорсткості вертикальних стінок і для сталезалізобетонних коробчатих балок необхідно враховувати вплив згинальних моментів на межі розділу сталь-бетон навколо осі, паралельної осі сталевої балки, які викликано деформаціями плити або сталевого елементу.

Примітка: У національному додатку допускаються посилання на інші нормативні документи.

6.6.1.2 Граничні стани за несною здатністю крім втомних

(1) Для перевірки граничних станів за несною здатністю розмір і крок з'єднувальних елементів можуть бути постійними на певному протязі ділянки, де розрахунковий поздовжній зсув на одиницю довжини не перевищує розрахунковий опір подовжньому зсуву більш ніж на 10%. На кожній такій ділянці загальна розрахункова сила поздовжнього зсуву має не перевищувати загальний розрахунковий опір зсуву.

6.6.2 Поздовжні зсувні зусилля в балках мостів

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

(1) Для будь-якого сполучення

(4)P Ductile connectors are those with sufficient deformation capacity to justify the assumption of ideal plastic behaviour of the shear connection in the structure considered.

(5) A connector may be taken as ductile if the characteristic slip capacity δ_uk is at least 6mm.

NOTE: An evaluation of δuk is given in Annex B of

Part 1-1.

(6)P Where two or more different types of shear connection are used within the same span of a beam, account shall be taken of any significant difference in their load-slip properties.

(7)P Shear connectors shall be capable of preventing separation of the concrete element from the steel element, except where separation is prevented by other means.

(8) To prevent separation of the slab, shear connectors should be designed to resist a nominal ultimate tensile force, perpendicular to the plane of the steel flange, of at least 0.1 times the design ultimate shear resistance of the connectors. If necessary they should be supplemented by anchoring devices.

(9) Headed stud shear connectors in accordance with 6.6.5.7 may be assumed to provide sufficient resistance to uplift, unless the shear connection is subjected to direct tension.

(10)P Longitudinal shear failure and splitting of the concrete slab due to concentrated forces applied by the connectors shall be prevented.

(11) If the detailing of the shear connection is in accordance with the appropriate provisions of 6.6.5 and the transverse reinforcement is in accordance with 6.6.6, compliance with 6.6.1.1(10) may be assumed.

(12) Where a method of interconnection, other than the shear connectors included in 6.6, is used to transfer shear between a steel element and a concrete element, the behaviour assumed in design should be based on tests and supported by a conceptual model. The design of the composite member should conform to the design of a similar member employing shear connectors included in 6.6, in so far as practicable.

(13) Adjacent to cross frames and vertical web stiffeners, and for composite box girders, the effects of bending moments at the steel-concrete interface, about an axis parallel to the axis of the steel beam, caused by deformations of the slab or the steel member should be considered.

NOTE: Reference to further guidance may be given in the National Annex.

6.6.1.2 Ultimate limit states other than fatigue

(1) For verifications for ultimate limit states, the size and spacing of shear connectors may be kept constant over any length where the design longitudinal shear per unit length does not exceed the longitudinal design shear resistance by more than 10%. Over every such length, the total design longitudinal shear force should not exceed the total design shear resistance.

6.6.2 Longitudinal shear force in beams for bridges

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

(1) For any load combination and arrangement of

навантажень і розміщення розрахункових впливів поздовжній зсув на одиницю довжини на межі розподілу між сталлю і бетоном у сталезалізобетонному елементі v_L,Ed має визначатись, виходячи з величини зміни поздовжньої сили в сталевому або бетонному елементі сталезалізобетонного перерізу.Там, де для розрахунку опору перерізів використовується теорія пружності, допускається використання огинаної епюри сили поперечного зсуву у відповідному напрямку

(2) Як правило, пружні властивості перерізу без тріщин слід використовувати для визначення поздовжньої зрушувальної сили, навіть якщо утворення тріщин в бетоні допускається в загальному розрахунку.

Вплив тріщиноутворення в бетоні на поздовжню зсувну силу має враховуватися у випадку, якщо в загальному розрахунку і для визначення поздовжньої зрушувальної сили до уваги береться жорсткість при розтягуванні і можлива надміцність бетону.

(3) У місцях прикладання концентрованих поздовжніх зсувних сил слід враховувати місцеві впливи поздовжнього прослизання, наприклад, згідно з 6.6.2.3 і 6.6.2.4. В іншому випадку вплив поздовжнього прослизання може не враховуватися.

(4) Для сталезалізобетонних коробчатих балок поздовжня зсувна сила, що впливає на з'єднувальні елементи, має включати вплив згину, крутіння і деформування згідно з 6.2.7 стандарту EN 1993-2. В 9,4, в якому наведено інструкції для коробчатих балок з полицею, розробленою у вигляді сталезалізобетонних пластин.

6.6.2.2 Балки в мостах з поперечним перерізом класу 1 або 2

(1) В елементах з поперечним перерізом класу 1 або 2, якщо загальний розрахунковий згинальний момент

MEd,max=Ma,Ed+Mc,Ed перевищує опір пружному згину Mel,Rd, необхідно враховувати нелінійну залежність між поперечним і поздовжнім зрушенням у

design actions, the longitudinal shear per unit length at the interface between steel and concrete in a composite member, v_L,Ed , should be determined from the rate of change of the longitudinal force in either the steel or the concrete element of the composite section. Where elastic theory is used for calculating resistances of sections, the envelope of transverse shear force in the relevant direction may be used.

(2) In general the elastic properties of the uncracked section should be used for the determination of the longitudinal shear force, even where cracking of concrete is assumed in global analysis. The effects of cracking of concrete on the longitudinal shear force may be taken into account, if in global analysis and for the determination of the longitudinal shear force account is taken of the effects of tension stiffening and possible over-strength of concrete.

(3) Where concentrated longitudinal shear forces occur, account should be taken of the local effects of longitudinal slip; for example, as provided in 6.6.2.3 and 6.6.2.4. Otherwise, the effects of longitudinal slip may be neglected.

(4) For composite box girders, the longitudinal shear force on the connectors should include the effects of bending and torsion, and also of distortion according to 6.2.7 of EN 1993-2, if appropriate. For box girders with a flange designed as a composite plate, see 9.4.

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

(1) In members with cross-sections in Class 1 or 2, if the total design bending moment MEd,max = Ma,Ed + Mc,Ed exceeds the elastic bending resistance Mel,Rd, account should be taken of the non-linear relationship between transverse shear and longitudinal shear within the inelastic lengths of the member. Ma,Ed and Mc,Ed are defined in 6.2.1.4 (6).

межах непружних ділянок елемента. Ma,Ed і Mc,Ed ,які визначено в 6.2.1.4 (6)

(2) Цей розділ стосується областей, в яких залізобетонну плиту піддано стисненню, як показано на рисунку 6.11. У межах непружної довжини LA-B необхідно забезпечити наявність елементів зсувного з'єднання для протидії силі поздовжнього зсуву VL,Ed, яку викликано різницею між нормальними силами Ncd і Nc,el у бетонній плиті в поперечних перерізах В і А відповідно.

Опір згину Mel,Rd визначено в 6.2.1.4. Якщо максимальний згинальний момент MEd,max на ділянці перерізу В менший за опір пружному вигину Mpl,Rd, нормальну силу Ncd на ділянці перерізу В може бути визначено згідно з 6.2.1.4 (6), або з рисунком 6.6. Як альтернативу можна використовувати спрощену лінійну залежність згідно з рисунком 6.11.

(2) This paragraph applies to regions where the concrete slab is in compression, as shown in Figure 6.11. Shear connectors should be provided within the inelastic length LA-B to resist the longitudinal shear force VL,Ed, resulting from the difference between the normal forces Ncd and Nc,el in the concrete slab at the cross-sections B and A, respectively.

The bending resistance Mel,Rd is defined in 6.2.1.4. If the maximum bending moment MEd,max at section B is smaller than the plastic bending resistance Mpl,Rd, the normal force Ncd at section B may be determined according to 6.2.1.4(6) and Figure 6.6, or alternatively using the simplified linear relationship according to Figure 6.11.

(3) Там, де враховується вплив непружної роботи поперечного перерізу з розтягнутими залізобетонними плитами, поздовжні зсувні сили і їх розподіл слід визначати, виходячи з різниці сил у залізобетонній плиті в межах непружної довжини балки, беручи до уваги вплив жорсткості при розтягуванні бетону між тріщинами і можливої надміцності розтягнутого бетону. Для визначення M_el,Rd застосовуються 6.2.1.4 (7) і 6.2.1.5.

(4) Якщо метод згідно з (3) не використовується, поздовжні зсувні сили мають визначатися за допомогою пружного розрахунку з характеристиками поперечного перерізу без тріщин, з урахуванням впливу послідовності будівництва

6.6.2.3 Місцеві впливи концентрованої поздовжньої зсувної сили, що викликані введенням поздовжніх сил

(1) Якщо сила F_ed, яка паралельна до поздовжньої осі сталезалізобетонної балки, впливає на залізобетонний або сталевий елемент через напружувані арматурні елементи, що мають і не мають зчеплення з бетоном, розподіл концентрованої сили поздовжнього зсуву V_L,Ed уздовж межіу розподілу між сталлю і бетоном має визначатися згідно з (2) або з (3). Розподіл V_L,Ed, який викликано впливом кількох сил F_Ed, розраховується за допомогою підсумовування.

(3) Where the effects of inelastic behaviour of a cross-section with the concrete slabs in tension are taken into account, the longitudinal shear forces and their distribution should be determined from the differences of forces in the reinforced concrete slab within the inelastic length of the beam, taking into account effects from tension stiffening of concrete between cracks and possible overstrength of concrete in tension. For the determination of M_el,Rd6.2.1.4(7) and 6.2.1.5 applies.

(4) Unless the method according to (3) is used, the longitudinal shear forces should be determined by elastic analysis with the cross-section properties of the uncracked section taking into account effects of sequence of construction.

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

(1) Where a force F_Ed parallel to the longitudinal axis of the composite beam is applied to the concrete or steel element by a bonded or unbonded tendon, the distribution of the concentrated longitudinal shear force V_L,Ed along the interface between steel and concrete, should be determined according to (2) or (3). The distribution of V_L,Ed caused by several forces F_Ed should be obtained by summation.

(2) Можна допустити, що сила V_L,Ed розподіляється уздовж довжини L_v зсувного з'єднання з максимальним зусиллям зсуву на одиницю довжини, наведеним у рівнянні (6.12) і на рисунку 6.12а для введення навантаження у межах довжини залізобетонної полки і в рівнянні (6.13); на малюнку 6.12b - на кінці залізобетонної полки.

v_L,Ed,max = V_L,Ed / (e_d + b_eff/2 ), (6.12)

v_L,Ed,max = 2 V_L,Ed / (e_d + b_eff/2). (6.13)

де b_eff – робоча ширина для загального розрахунку згідно з 5.4.1.2;

e_d – або 2e_h або 2e_v (довжина, на яку прикладено силу F_Ed, може додаватись до e_d);

e_h – поперечна відстань від точки прикладення сили F_Ed до відповідної сталевої стінки, якщо ця сила впливає на плиту;

e_v - вертикальна відстань від точки прикладення сили FEd до відповідної площини зсуву, якщо ця сила впливає на сталевий елемент.

(3) У місцях, де використовуються з’єднувальні стержні упорів, можна припустити, що в граничному стані за несною здатністю прямокутний розподіл зсувної сили на одиницю довжини виявиться у межах довжини L_v, тобто в межах довжини залізобетонної полки:

v_L,Ed,max = V_L,Ed / (e_d + b_eff ) (6.14)

і на кінці полиці

v_L,Ed,max = 2V_L,Ed / (e_d + b_eff ) (6.15)

(4) В умовах відсутності більш точного методу розрахунку можна припустити, що сила F_Ed-V_L,Ed поширюється у залізобетонному або сталевому елементі під кутом

(2) The force VL,Ed may be assumed to be distributed along a length Lv of shear connection with a maximum shear force per unit length given by equation (6.12) and (Fig. 6.12a) for load introduction within a length of a concrete flange and by equation (6.13) and (Fig. 6.12b) at an end of a concrete flange.

v_L,Ed,max = V_L,Ed / (e_d + b_eff/2 ), (6.12)

v_L,Ed,max = 2 V_L,Ed / (e_d + b_eff/2). (6.13)

where b_eff is the effective width for global analysis, given by 5.4.1.2,

e_d is either 2e_h or 2e_v (the length over which the force F_Ed is applied may be added to e_d)

e_h is the lateral distance from the point of application of force FEd to the relevant steel web, if it is applied to the slab,

ev is the vertical distance from the point of application of force FEd to the plane of the shear connection concerned, if it is applied to the steel element.

(3) Where stud shear connectors are used, at ultimate limit states a rectangular distribution of shear force per unit length may be assumed within the length Lv , so that within a length of concrete flange,

v_L,Ed,max = V_L,Ed / (e_d + b_eff ) (6.14)

and at an end of a flange,

v_L,Ed,max = 2V_L,Ed / (e_d + b_eff ). (6.15)

(4) In the absence of a more precise determination, the force FEd - VL,Ed may be assumed to disperse into the concrete or steel element at an angle of spread 2β, where β = arc tan 2/3.