Страница 16: ДСТУ-Н Б EN 1994-2:20ХХ. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Частина 2. Загальні правила і правила для мостів (59290)

(4) Значення τ_Rd, що наведено у таблиці 6.6 для сталевого профілю, повністю укладеного в бетонну оболонку, стосуються перерізів з мінімальним захисним шаром бетону 40 мм, а також з поперечною і поздовжньою арматурою згідно з 6.7.5.2. Для більшого захисного шару бетону і відповідної арматури можуть використовуватися більш високі значення τ_Rd. Якщо не підтверджено випробуваннями, для перерізів у повній оболонці може використовуватися збільшене значення β_c з τ_Rd, де β_c визначається за формулою:

(6.49)

(4) The value of τ_Rd given in Table 6.6 for completely concrete encased steel sections applies to sections with a minimum concrete cover of 40mm and transverse and longitudinal reinforcement in accordance with 6.7.5.2. For greater concrete cover and adequate reinforcement, higher values of τ_Rd may be used. Unless verified by tests, for completely encased sections the increased value β_cτ_Rd may be used, with β_c given by:

(6.49)

де

c_z - номінальна товщина захисного шару бетону, мм, див. рисунок 6.17а;

c_z,min - мінімальний захисний шар бетону, що дорівнює 40 мм.

(5) Якщо не підтверджено інше, зсувні з'єднувальні елементи мають завжди передбачатися для двотаврових перерізів, частково укладених в оболонку, з поперечним зрушенням, що викликано згином навколо слабкої осі через поперечної навантаження або граничних моментів. Якщо опір поперечному зсуву не приймається тільки як опір конструкційної сталі, то необхідну поперечну арматуру для зсувного зусилля V_c,Ed згідно з 6.7.3.2 (4) слід приварювати до стінки сталевого профілю або вона має проходити через його стінку.

6.7.5 Деталізуючі умови

6.7.5.1 Захисний шар бетону сталевих перерізів і арматури

(1) Р Для сталевих перерізів у повній оболонці потрібно, хоча б, мінімальний захисний шар залізобетону для забезпечення безпечної передачі сил зчеплення, захисту сталі від корозії і відшаровування бетону.

(2) Захисний шар бетону полиць сталевого профілю у повній оболонці має становити не менше 40 мм і не менше 1/6 ширини b полки.

(3) Опис захисного шару мостової арматури наводиться у розділі 4.

6.7.5.2 Поздовжня і поперечна арматура

(1) Поздовжня арматура у стійках бетонної оболонки, яка враховується при розрахунку опору поперечного перерізу, має становити не менше ніж 0,3% поперечного перерізу бетону. У порожнистих перерізах, заповнених бетоном, поздовжня арматура, як правило, не вимагається, якщо ця конструкція не відноситься до типу вогнестійких.

(2) Поперечна і поздовжня арматура у стійках повної або часткової бетонної оболонки має проектуватися і деталізуватися згідно з EN 1992-1-1:2004, 9.5.

where:

c_z is the nominal value of concrete cover in mm, see Figure 6.17a;

c_z,min = 40 mm is the minimum concrete cover.

(5) Unless otherwise verified, for partially encased I-sections with transverse shear due to bending about the weak axis due to lateral loading or end moments, shear connectors should always be provided. If the resistance to transverse shear is not be taken as only the resistance of the structural steel, then the required transverse reinforcement for the shear force V_c,Ed according to 6.7.3.2(4) should be welded to the web of the steel section or should pass through the web of the steel section.

6.7.5 Detailing Provisions

6.7.5.1 Concrete cover of steel profiles and reinforcement

(1)P For fully encased steel sections at least a minimum cover of reinforced concrete shall be provided to ensure the safe transmission of bond forces, the protection of the steel against corrosion and spalling of concrete.

(2) The concrete cover to a flange of a fully encased steel section should be not less than 40 mm, nor less than one-sixth of the breadth b of the flange.

(3) For cover of reinforcement in bridges see Section 4.

6.7.5.2 Longitudinal and transverse reinforcement

(1) The longitudinal reinforcement in concrete-encased columns which is allowed for in the resistance of the cross-section should be not less than 0,3% of the cross-section of the concrete. In concrete filled hollow sections normally no longitudinal reinforcement is necessary, if design for fire resistance is not required.

(2) The transverse and longitudinal reinforcement in fully or partially concrete encased columns should be designed and detailed in accordance with EN 1992-1-1: 2004, 9.5.

(3) Відстань у просвіті між поздовжніми арматурними стержнями і перерізом з конструкційної сталі може бути менше, ніж потрібно (2), доходячи до нуля. У цьому випадку для зчеплення ефективний периметр з арматурного стержня має бути прийнято як половину або чверть його периметра, як наведено на рисунку 6.24 (а) і (b) відповідно.

(4) Для елементів у повній або частковій оболонці, коли умови довкілля відносяться до класу Х0 згідно з EN 1992-1-1:2004, таблиця 4.1 і поздовжня арматура не враховується при проектуванні, у конструкції необхідно передбачити мінімальну поздовжню арматуру діаметром 6 мм з кроком 200 мм і поперечну арматуру діаметром 8 мм і кроком 250 мм. Альтернативно допускається використання зварної арматурної сітки діаметром 4 мм.

(3) The clear distance between longitudinal reinforcing bars and the structural steel section may be smaller that required by (2), even zero. In this case, for bond the effective perimeter c of the reinforcing bar should be taken as half or one quarter of its perimeter, as shown in Figure 6.24 at (a) and (b) respectively.

(4) For fully or partially encased members, where environmental conditions are class X0 according to EN 1992-1-1: 2004, Table 4.1, and longitudinal reinforcement is neglected in design, a minimum longitudinal reinforcement of diameter 8 mm and 250 mm spacing and a transverse reinforcement of diameter 6 mm and 200 mm spacing should be provided. Alternatively welded mesh reinforcement of diameter 4 mm may be used.

6.8 Витривалість

6.8.1 Загальні положення

(1) Р Втомна міцність сталезалізобетонних конструкцій має контролюватися у випадках, коли конструкції піддаються впливу повторюваних коливань напруги.

(2) Р Граничний стан за витривалістю конструкції (з допустимим ступенем ймовірності) має розраховуватися так, щоб у період розрахункового строку служби конструкція не зруйнувалася через втомність або не вимагала ремонту пошкодженнь, викликаних втомністю.

(3) Для зсувних з'єднувальних стержнів упорів з головками у мостах, при характерному поєднанні впливів, максимальна поздовжня зсуває сила не має перевищувати k_sP_Rd, де P_Rd визначається згідно з 6.6.3.1.

6.8 Fatigue

6.8.1 General

(1)P The resistance of composite structures to fatigue shall be verified where the structures are subjected to repeated fluctuations of stresses.

(2)P Design for the limit state of fatigue shall ensure, with an acceptable level of probability, that during its entire design life, the structure is unlikely to fail by fatigue or to require repair of damage caused by fatigue.

(3) For headed stud shear connectors in bridges, under characteristic combination of actions the maximum longitudinal shear force per connector should not exceed k_sP_Rd where P_Rd is determined according to 6.6.3.1.

Примітка. Коефіцієнт k_s може наводитися у національному додатку. Рекомендоване значення: k_s = 0,75.

(4) Оцінка конструкційної сталі на витривалість не потрібна, якщо використовується 9.1.1 (2) стандарту EN 1993-2.

(5) Оцінка бетону та арматури на витривалість не потрібна, якщо використовується EN 1992-2, 6.8.4 (107), або винятки, які наведено в 6.8.1 (102) EN 1992-2.

6.8.2 Часні коефіцієнти оцінки втомності мостів

(1) Часні коефіцієнти γ_Mf втомної міцності наведено в EN 1993-2, 9.3 для сталевих елементів і в EN 1992-1-1, 2.4.2.4 – для бетону та арматури. Для стержнів упорів з головками, які працюють на зсув, слід застосовувати γ_Mf,s

(2) Для втомного навантаження слід застосовувати часні коефіцієнти γ_Ff

Примітка. часні коефіцієнти γFf наводяться у примітка EN 1993-2.9.3 (1).

6.8.3 Втомна міцність

(1) Значення втомної міцності для конструкційної сталі і для зварних швів наведено в EN 1993-1-9:2005, 7.

(2) Втомна міцність арматурної сталі і напруженої арматури наводиться в EN 1992-1-1:2004. Для бетону застосовується EN 1992-1-1:2004, 6.8.5.

(3) Крива втомної міцності автоматично приварених стержнів упорів з головками згідно з 6.6.3.1 показана на рисунку 6.25 і розрахована для звичайного важкого бетону таким чином:

(6.50)

де

Δτ_R - втомна міцність при зсуві, що стосується площі поперечного перерізу стержня упору з використанням номінального діаметра d стержня;

Δτ_c - опорне значення для N_C = 2 x 10⁶ циклів, де Δτ_c= 90 Н/мм²;

m - нахил кривої втомної міцності, де m = 8;

N_R - кількість циклів амплітуди напружень.

NOTE: The factor ks may be given in the National Annex. The recommended value is k_s=0,75.

(4) For structural steel, no fatigue assessment is required where 9.1.1(2) of EN 1993-2 applies.

(5) For concrete and reinforcement, no fatigue assessment is required when EN 1992-2, 6.8.4 (107) or the exceptions listed in 6.8.1(102) of EN 1992-2 apply.

6.8.2 Partial factors for fatigue assessment of bridges

(1) Partial factors γ_Mf for fatigue strength are given in EN 1993-2, 9.3 for steel elements and in EN 1992-1-1; 2004, 2.4.2.4 for concrete and reinforcement. For headed studs in shear, a partial factor γ_Mf,s should be applied.

(2) Partial factors for fatigue loading γ_Ff should be applied.

NOTE: Partial factors γ_Ff are given in Notes in EN 1993-2, 9.3 (1).

6.8.3 Fatigue strength

(1) The fatigue strength for structural steel and for welds should be taken from EN 1993-1-9: 2005,7.

(2) The fatigue strength of reinforcing steel and pre-stressing steel should be taken from EN 1992-1-1: 2004. For concrete EN 1992-1-1: 2004, 6.8.5 applies.

(3) The fatigue strength curve of an automatically welded headed stud in accordance with 6.6.3.1 is shown in Fig. 6.25 and given for normal weight concrete by:

(6.50)

where:

Δτ_R is the fatigue shear strength related to the cross-sectional area of the shank of the stud, using the nominal diameter d of the shank;

Δτ_c is the reference value at N_C = 2 x 10⁶ cycles with Δτ_c equal to 90 N/mm²;

m is the slope of the fatigue strength curve with the value m = 8;

N_R is the number of stress-range cycles.

(4) Для стержнів упорів у легкому бетоні з класом щільності згідно з EN 1992-1-1:2004, 11, втомна міцність має визначатися згідно з (3), але з заміною Δτ_cΔτ_R на η_EΔτ_R, а Δτ_c з на η_EΔτ_c, де значення η_E наведено в EN 1992-1-1:2004, 11.3.2.

6.8.4 Внутрішні зусилля і втомні навантаження

(1) Внутрішні зусилля мають визначатися за допомогою загального пружного розрахунку конструкції згідно з 5.4.1 і 5.4.2 і для поєднання впливів згідно з EN 1992-1-1:2004, 6.8.3.

(2) Максимальні і мінімальні внутрішні згинальні моменти і / або внутрішні сили, як результат комбінованої навантаження згідно (1), визначаються як MEd,max,f і MEd,min,f.

(3) Значення втомного навантаження слід приймати за EN 1991-2:2003. Там, де втомне навантаження не наведено, може використовуватися додаток А.1 EN 1993-1-9:2005.

(4) Для контролю втомного опору, для автодорожніх мостів може бути використано спрощені методи згідно з EN 1992-2 і EN 1993-2 на базі моделі втомного навантаження 3 стандарту EN 1991-2:2003, 4.6.

(5) Для автодорожніх мостів, попередньо напружених за допомогою арматурних елементів і / або деформацій, що накладаються, модель розрахункового навантаження має використовуватися для перевірки арматури і напружених арматурних елементів згідно з EN 1992-2, NN 2.1.

(4) For studs in lightweight concrete with a density class according to EN 1992-1-1: 2004, 11, the fatigue strength should be determined in accordance with (3) but with Δτ_c replaced by η_EΔτ_R and Δτ_c replaced by η_EΔτ_c, where η_E is given in EN 1992-1-1: 2004, 11.3.2.

6.8.4 Internal forces and fatigue loadings

(1) Internal forces and moments should be determined by elastic global analysis of the structure in accordance with 5.4.1 and 5.4.2 and for the combination of actions given in EN 1992-1-1: 2004, 6.8.3.

(2) The maximum and minimum internal bending moments and/or internal forces resulting from the load combination according to (1) are defined as MEd,max,f and MEd,min,f.

(3) Fatigue loading should be obtained from EN 1991-2: 2003. Where no fatigue loading is specified, Annex A.1 of EN 1993-1-9: 2005 may be used.

(4) For road bridges simplified methods according to EN 1992-2 and EN 1993-2, based on Fatigue Load Model 3 of EN 1991-2: 2003, 4.6 may be used for verifications of fatigue resistance.

(5) For road bridges prestressed by tendons and/or imposed deformations, the factored load model according to EN 1992-2, NN 2.1 should be used for the verification of reinforcement and tendons.

(6) Для залізничних мостів мають використовуватися характеристичні значення для моделі 71 згідно з EN 1991-2:2003.

6.8.5 Напруження

6.8.5.1 Загальні положення

(1) Розрахунок напружень має грунтуватися на 7.2.1.

(2) Р Для визначення напружень у місцях з тріщинами необхідно враховувати вплив жорсткості при розтягуванні бетону на напруження в арматурі.

(3) За відсутності іншого, більш точного методу, вплив жорсткості при розтягуванні на напруження в арматурі може враховуватися згідно з 6.8.5.4.

(4) Якщо не використовується більш точний метод, вплив жорсткості при розтягуванні для визначення напружень у конструкційної сталі не враховується.

(5) Необхідно враховувати вплив жорсткості при розтягуванні на напруження у напружуваній арматурі. Можна використовувати 6.8.5.6.

6.8.5.2 Бетон

(1) Для визначення напружень у бетонних елементах використовується EN 1992-1-1:2004, 6.8.

6.8.5.3 Конструкційна сталь

(1) Там, де M_Ed,max,f і M_Ed,min,f викликають розтягувальне напруження у бетонній плиті, напруження в конструкційної сталі для даних згинальних моментів можуть визначатися, виходячи з моменту інерції перерізу I₂ згідно з 1.5.2.12.

(2) Там, де M_Ed,max,f і M_Ed,min,f викликають стиснення в бетонній плиті, напруження в конструкційної сталі для даних згинальних моментів можуть визначатися за допомогою властивостей поперечного перерізу без тріщин.

6.8.5.4 Арматура

(1) У місцях, де згинальний момент M_Ed,max,f викликає напруження розтягу в бетонній плиті і якщо не використовується більш точний метод, вплив жорсткості бетону при розтягуванні на напруження M_Ed,max,f в арматурі, обумовлене M_Ed,max,f визначається з рівнянь (7.4) - (7.6) у 7.4.3 (3). У рівнянні (7.5) в 7.4.3 (3) замість коефіцієнта 0,4 слід використовувати коефіцієнт 0,2.

(6) For railway bridges the characteristic values for load model 71 according to EN 1991-2: 2003 should be used.

6.8.5 Stresses

6.8.5.1 General

(1) The calculation of stresses should be based on 7.2.1.

(2)P For the determination of stresses in cracked regions the effect of tension stiffening of concrete on the stresses in reinforcement shall be taken into account.

(3) Unless verified by a more accurate method, the effect of tension stiffening on the stresses in reinforcement may be taken into account according to 6.8.5.4.

(4) Unless a more accurate method is used, for the determination of stresses in structural steel the effect of tension stiffening may be neglected.

(5) The effect of tension stiffening on the stresses in prestressing steel should be taken into account. Clause 6.8.5.6 may be used.

6.8.5.2 Concrete

(1) For the determination of stresses in concrete elements EN 1992-1-1: 2004, 6.8 applies.

6.8.5.3 Structural steel

(1) Where the bending moments M_Ed,max,f and M_Ed,min,f cause tensile stresses in the concrete slab, the stresses in structural steel for these bending moments may be determined based on the second moment of area I₂ according to 1.5.2.12.

(2) Where M_Ed,min,f and M_Ed,max,f, or only M_Ed,min,f cause compression in the concrete slab, the stresses in structural steel for these bending moments should be determined with the cross-section properties of the un-cracked section.

6.8.5.4 Reinforcement

(1) Where the bending moment M_Ed,_max,f causes tensile stresses in the concrete slab and where no more accurate method is used, the effects of tension stiffening of concrete on the stress σs,max,f in reinforcement due to M_Ed,max,f should be determined from the equations (7.4) to (7.6) in 7.4.3 (3). Inequation (7.5) in 7.4.3(3), a factor 0.2 should be used, in place of the factor 0.4.

(2) У місцях, де згинальний момент M_Ed,min,f також викликає розтягувальне напруження в бетонній плиті при розтягуванні, діапазон напружень Δσ наведено на рисунку 6.26, а σ_s,_min, в арматурі, обумовлене M_Ed,min,f, визначається за формулою

(6.51)

(2) Where also the bending moment M_Ed,min,f causes tensile stress in the concrete slab the stress range Δσ is given by Figure 6.26 and the stress σ_s,_min in reinforcement due to M_Ed,min,f can be determined from:

(6.51)