Страница 19: ДСТУ-Н Б EN 1994-2:20ХХ. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Частина 2. Загальні правила і правила для мостів (59290)

Напруження в сталі

Steel stress

σ_s, Н/мм²

Максимальний діаметр арматурних стержнів  *, мм,

для розрахункової ширини розкриття тріщи

Maximum bar diameter  *(mm) for design crack width w_k

w_k = 0,4 мм

w_k = 0,4 mm

w_k = 0,3 мм

w_k = 0,3 mm

w_k = 0,2 мм

w_k = 0,2 mm

160

40

32

25

200

32

25

16

240

20

16

12

280

16

12

8

320

12

10

6

360

10

8

5

400

8

6

4

450

6

5

—

(2) Максимальний діаметр арматурних стержнів для мінімального армування може змінюватися до значення φ таким чином:

φ = φ* f_ct,_eff / f_ct,0 (7.3)

де φ * - максимальний розмір арматурних стержнів згідно з таблицею 7.1;

f_ct,0 - опорне значення міцності 2,9 Н/мм².

(3) Половина необхідної мінімальної арматури має знаходитися між серединою товщини плити і зовнішньою поверхнею, що піддається впливу більшої деформації при розтягуванні.

(4) Для визначення мінімального армування в бетонних полицях із змінною товщиною, впоперек напрямку балки, може використовуватися локальна товщина.

(5) Мінімальну арматуру відповідно до (1) і (2) слід розміщувати там, де напруження в бетоні є розтягувальними під характеристичним сполученням впливів. Для елементів, попередньо напружених арматурними елементами, що мають зчеплення з бетоном, застосовується EN 1992-1-1:2004, 7.3.2 (4).

(6) У місцях, де використовуються напружувані арматурні елементи, що мають зчеплення з бетоном, мінімальне армування враховується згідно з EN 1992-1-1:2004, 7.3.2 (3).

(2) The maximum bar diameter for the minimum reinforcement may be modified to a value φ given

by:

φ = φ* f_ct,_eff / f_ct,0 (7.3)

where:

φ* is the maximum bar size given in Table 7.1;

f_ct,0 is a reference strength of 2.9 N/mm².

(3) At least half of the required minimum reinforcement should be placed between mid-depth of the slab and the face subjected to the greater tensile strain.

(4) For the determination of the minimum reinforcement in concrete flanges with variable depth transverse to the direction of the beam the local depth should be used.

(5) The minimum reinforcement according to (1) and (2) should be placed where the stresses in concrete are tensile under the characteristic combination of actions. For members prestressed by bonded tendons EN 1992-1-1: 2004, 7.3.2 (4) applies.

(6) Where bonded tendons are used, the contribution of bonded tendons to minimum reinforcement

may be taken into account in accordance with EN 1992-1-1: 2004, 7.3.2 (3).

7.4.3 Контроль за утворенням тріщин, які викликані прямими навантаженнями

(1) Там, де є, принаймні, мінімальна арматура (див. 7.4.2), обмеження ширини розкриття тріщин до допустимих значень може досягатися за рахунок обмеження кроку або діаметра арматурних стержнів. Максимальний діаметр і крок арматурних стержнів залежить від напруження σ_s в арматурі та розрахункової ширини розкриття тріщин. Максимальні значення діаметра арматурних стержнів наводяться в таблиці 7.1, а максимальні значення кроку - у таблиці 7.2.

7.4.3 Control of cracking due to direct loading

(1) Where at least the minimum reinforcement given by 7.4.2 is provided, the limitation of crack widths to acceptable values may generally be achieved by limiting bar spacing or bar diameters.

Maximum bar diameter and maximum bar spacing depend on the stress σ_s in the reinforcement and the design crack width. Maximum bar diameters are given in Table 7.1 and maximum bar spacing in Table 7.2.

Напруження в сталі

Steel stress

σ_s, Н/мм²

σ_s, N/mm²

Максимальний крок арматурних стержнів  *, мм,

для розрахункової ширини розкриття тріщи

Maximum bar spacing (mm) for design crack width w_k

w_k = 0,4 мм

w_k = 0,4 mm

w_k = 0,3 мм

w_k = 0,3 mm

w_k = 0,2 мм

w_k = 0,2 mm

160

300

300

200

200

300

250

150

240

250

200

100

280

200

150

50

320

150

100

-

360

100

50

-

(2) Внутрішні зусилля слід визначати за допомогою пружного розрахунку згідно з розділом 5 з урахуванням впливу тріщиноутворення в бетоні. Напруження в арматурі визначаються з урахуванням впливу жорсткості бетону при розтягу між тріщинами. Якщо не використовується більш точний метод, розрахунок напружень має виконуватись згідно з (3).

(2) The internal forces should be determined by elastic analysis in accordance with Section 5 taking into account the effects of cracking of concrete. The stresses in the reinforcement should be determined taking into account effects of tension stiffening of concrete between cracks. Unless a more precise method is used, the stresses may be calculated according to (3).

(3) У сталезалізобетонних балках, в яких передбачається утворення тріщин в бетонних плитах і відсутність їх попереднього напруження арматурними елементами, відбувається підвищення напружень в арматурі під впливом жорсткості бетону при розтягу між тріщинами в порівнянні з напруженнями, що діють в сталезалізобетонних перерізах без урахування бетону.

Напруження при розтягуванні в арматурі σ_s під впливом прямого навантаження може розраховуватися за допомогою такого рівняння:

(7.4)

де (7.5)

(7.6)

де σ_s,o - напруження в арматурі, викликане внутрішніми силами, які впливають на сталезалізобетонний переріз, і розраховане без урахування розтягнутого бетону;

f_ctm - середня міцність бетону на розтяг для нормального бетону, представлена як f_ctm з EN 1992-1-1:2004, таблиця 3.1, або для легкого бетону як f_lctm з таблиці 11.3.1;

ρ_s - коефіцієнт армування, що отримується з виразу ρ_s = (A_s /A_ct) ;

A_ct- робоча площа бетонної полки в межах розтягнутої зони; для спрощення має використовуватися площа бетонного перерізу в межах робочої ширини;

A_s - загальна площа всіх рядів поздовжньої арматури в межах робочої площі A_ct;

A, I - площа і момент інерції перерізу відповідно ефективного сталезалізобетонного перерізу без урахування розтягнутого бетону і профільованої опалубки за її наявності;

A_a, I_a - відповідні характеристики перерізу з конструкційної сталі.

(4) Там, де використовуються напружувані арматурні елементи, що мають зчеплення з бетоном, конструкція має відповідати вимогам EN 1992-1-1, 7.3, де σ_s має визначатися з урахуванням впливу жорсткості при розтягуванні.

(3) In composite beams where the concrete slab is assumed to be cracked and not pre-stressed by tendons, stresses in reinforcement increase due to the effects of tension stiffening of concrete between cracks compared with the stresses based on a composite section neglecting concrete. The tensile stress in reinforcement σ_s due to direct loading may be calculated from:

(7.4)

with: (7.5)

(7.6)

where: σ_s,o is the stress in the reinforcement caused by the internal forces acting on the composite section, calculated neglecting concrete in tension;

f_ctm is the mean tensile strength of the concrete, for normal concrete taken as f_ctm from EN 1992-1-1: 2004, Table 3.1 or for lightweight concrete as f_lctm from Table 11.3.1;

ρ_s is the reinforcement ratio, given by ρ_s = (A_s /A_ct)

A_ct is the effective area of the concrete flange within the tensile zone; for simplicity the area of the concrete section within the effective width should be used;

A_s is the total area of all layers of longitudinal reinforcement within the effective area A_ct ;

A, I are area and second moment of area, respectively, of the effective composite section neglecting concrete in tension and profiled sheeting, if any;

A_a, I_a are the corresponding properties of the structural steel section.

(4) Where bonded tendons are used, design should follow EN 1992-1-1, 7.3, where σ_s should be determined taking into account tension stiffening effects.

7.5 Балкові настили

7.5.1 Загальні положення

(1) Впливи для граничних станів за умовою придатності до експлуатації мають визначатися відповідно до 4.2.9 (1) - (4) і (6) - (8).

7.5.2 тріщиноутворення в бетоні

(1) Необхідно враховувати прикладні правила 7.4.1.

(2) Для арматурних стержнів у напрямку сталевих балок у межах всієї товщини плити мають застосувуватись 7.5.3 і 7.5.4.

7.5.3 Мінімальне армування

(1) За відсутності підтвердження більш точними методами, мінімальна поздовжня верхня арматура A_s,_min на одну балку має визначатися таким чином:

(7.7)

де A_c,eff - ефективна площа бетону, що отримується з виразу A_c,eff = s_wc_st ≤ sw d_eff;

d_eff - ефективна товщина бетону, що отримується з виразу d_eff = c + 7,5 φ_s;

φ_s - діаметр поздовжньої арматури, мм, у межах діапазону 10 мм ≤ φ_s ≤ 16 мм;

c, c_st - захисний шар бетону для поздовжньої арматури і сталевого конструкційного пропрофілю (див. рисунок 6.8);

s_w - визначається згідно з рисунком 6.8.

Крок арматурних стержнів s поздовжньої арматури має відповідати такій умові:

100 мм ≤ s ≤ 150 мм.

7.5.4 Контроль за трещіноутворенням, яке викликано прямими навантаженнями

(1) Застосуються 7.4.3 (1).

(2) Напруження в арматурі слід розраховувати за допомогою використання характеристик сталезалізобетонного перерізу з тріщинами і моментом інерції перерізу I₂ відповідно до 1.5.2.12.

7.5 Filler beam decks

7.5.1 General

(1) The action effects for the serviceability limit states should be determined according to paragraphs (1) to (4) and (6) to (8) of 5.4.2.9.

7.5.2 Cracking of concrete

(1) The application rules of 7.4.1 should be considered.

(2) For the reinforcing bars in the direction of the steel beams within the whole thickness of the deck, 7.5.3 and 7.5.4 should be applied.

7.5.3 Minimum reinforcement

(1) Unless verified by more accurate methods, the minimum longitudinal top reinforcement A_s,_min per filler beam should be determined as follows:

(7.7)

where A_c,eff is the effective area of concrete given by A_c,eff = s_wc_st ≤ sw d_eff

d_eff is the effective thickness of the concrete given by d_eff = c + 7,5 φ_s

φ_s is the diameter of the longitudinal reinforcement in [mm] within the range 10mm ≤ φ_s ≤ 16mm

c, c_st is the concrete cover of the longitudinal reinforcement and the structural steel section (see Figure 6.8)

s_w is defined in Figure 6.8

The bar spacing s of the longitudinal reinforcement should fulfil the following condition 100 mm ≤ s ≤ 150 mm

7.5.4 Control of cracking due to direct loading

(1) Clause 7.4.3 (1) is applicable

(2) The stresses in the reinforcement may be calculated by using the cross-section properties of the cracked composite section with the second moment of area I₂ according to 1.5.2.12.

8 Збірні залізобетонні плити у сталезалізобетонних мостах

8.1 Загальні положення

(1) Цей розділ стосується армованих або попередньо напружених збірних бетонних плит, що використовуються як полиці мостових настилів повної висоти або плит часткової висоти, що працюють спільно з монолітним бетоном.

(2) Збірні плити мосту повинні бути розроблені відповідно до EN 1992, а також для спільної дії зі сталевою балкою.

(3) При проектуванні слід враховувати допуски сталевий фланець і елемент збірного залізобетону.

8.2 Дії

(1) EN 1991-1-6:2005 застосовується до збірних елементів, що використовуються в якості постійної конструкційної опалубки. Дані вимоги необов'язково є достатніми, і в розрахунок також повинні прийматися вимоги технології будівництва.

8.3 Проектування, розрахунок і деталізація мостовий плити

(1) Там, де передбачається, що збірні плити взаємодіють з монолітним бетоном, їх слід проектуватися як безперервні і в поздовжньому, і в поперечному напрямку. Конструкція швів між плитами має забезпечувати передачу плоскопаралельних сил, а також згинальних моментів і зрушень. Стиснення, перпендикулярне шву, може передаватися за рахунок контактного тиску, якщо шов заповнюється розчином або клеєм або якщо випробування показують, що сполучні поверхні знаходяться в досить тісному контакті.

(2) Опис з'єднувальних стержнів упорів в групах наводиться ув 6.6.5.5 (4).

(3) Ступінчастий розподіл сил поздовжнього зсуву може використовуватися за умови дотримання обмежень, зазначених у 6.6.1.2 (1).

8.4 Межа розподілу між сталевою балкою і бетонною плитою

8.4.1 Настил і допуски

(1) Якщо збірні плити використовуються без настилу, має бути визначено всі спеціальні вимоги, що пред'являються до допусків для опорних сталевих конструкцій

8.4.2 Корозія

(1) У сталевій полиці під збірними плитами без настилу мусить бути такий самий антикорозійний захист, як і у решти частини сталевої конструкції, за винятком того, що косметичне покриття, що наноситься після монтажу, може бути відсутнім.

8.4.3 Зсувне з'єднання і поперечна арматура

(1) Зсувне з'єднання і поперечна арматура слід проектувати на підставі відповідних умов розділів 6 та 7.

(2) Якщо зсувні з'єднувальні елементи, що приварені до сталевої балки, виступають у виїмки в плитах або стиках між плитами, які заповнено розчином після монтажу, деталізація і властивості бетону (наприклад, розмір заповнювача) слід представляти так, щоб забезпечити його правильну заливку. Відстань у просвіті між зсувним з'єднувальними елементами і збірними елементом має бути достатнім у всіх напрямках, щоб врахувати повне ущільнення бетону заповнення, беручи до уваги допуски.

(3) Якщо зсувні з'єднувальні елементи розміщені по групах, арматуру слід передбачати поруч з кожною групою з метою запобігання передчасного

Section 8 Precast concrete slabs in composite bridges

8.1 General

(1) This Section 8 deals with reinforced or prestressed precast concrete slabs, used either as full depth flanges of bridge decks or as partial depth slabs acting with in-situ concrete.

(2) Precast bridge slabs should be designed in accordance with EN 1992 and also for composite action with the steel beam.

(3) Tolerances of the steel flange and the precast concrete element should be considered in the design.

8.2 Actions

(1) EN 1991-1-6: 2005 is applicable to precast elements acting as permanent formwork. The requirements are not necessarily sufficient and the requirements of the construction method should also be taken into account.

8.3 Design, analysis and detailing of the bridge slab

(1) Where it is assumed that the precast slab acts with in-situ concrete, they should be designed as continuous in both the longitudinal and the transverse directions. The joints between slabs should be designed to transmit in-plane forces as well as bending moments and shears. Compression perpendicular to the joint may be assumed to be transmitted by contact pressure if the joint is filled with mortar or glue or if it is shown by tests that the mating surfaces are in sufficiently close contact.

(2) For the use of stud connectors in groups, see 6.6.5.5(4).

(3) A stepped distribution of longitudinal shear forces may be used provided that the limitations in 6.6.1.2(1) are observed.

8.4 Interface between steel beam and concrete slab

8.4.1 Bedding and tolerances

(1) Where precast slabs without bedding are used, any special requirements for the tolerances of the supporting steel work should be specified.

8.4.2 Corrosion

(1) A steel flange under precast slabs without bedding should have the same corrosion protection as the rest of the steelwork, except that any cosmetic coating applied after erection may be omitted.

8.4.3 Shear connection and transverse reinforcement

(1) The shear connection and transverse reinforcement should be designed in accordance with the relevant clauses of Section 6 and 7.

(2) If shear connectors welded to the steel beam project into recesses within slabs or joints between slabs, which are filled with concrete after erection, the detailing and the properties of the concrete (e.g. size of the aggregate) should be such that it can be cast properly. The clear distance between the shear connectors and the precast element should be sufficient in all directions to allow for full compaction of the infill concrete taking account of tolerances.

(3) If shear connectors are arranged in groups, reinforcement should be provided near each group to prevent premature local failure in either the precast or the insitu concrete.