Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1994-2:20ХХ. Проектування сталезалізобетонних конструкцій. Частина 2. Загальні правила і правила для мостів (59290)

5.1.3 Взаємодія «грунт-конструкція»

(1)Р За необхідності слід враховувати деформаційні характеристики опор.

Примітка. У EN 1997-1:2004 неведено рекомендації для розрахунку взаємодія «грунт-конструкція».

(2)При відсутності проектних данних і необхідності урахування осідання слід використовувати розрахункові значення відповідно до прогнозуємого осідання.

(3) Впливи, що викликані осіданням, як правило, не враховуються для граничних станів за умовою втрати несної здатності, крім втомних для сталезалізобетонних елементів, в яких всі поперечні перерізи відносяться до класу 1 або 2, а опір згину не зменшується під впливом поздовжнього згину з крученням.

5.2 Стійкість конструкції

5.2.1 Впливи деформированої геометрії конструкції

(1) Результати такого впливу можна визначити за допомогою:

- розрахунку першого порядку, використовуючи вихідну геометрію конструкції;

- розрахунок другого порядку, з урахуванням впливу деформації конструкції.

(2)Р Вплив деформированої геометрії (ефекти другого порядку) слід враховувати в тому випадку, якщо він значно підвищує ступінь впливу або призводить до істотних змін роботи конструкції.

(3) Розрахунок першого порядку слід використовувати у випадку, якщо підвищення відповідних внутрішніх зусиль в наслідок деформацій, яке було визначено в ході розрахунку першого порядку, становить становить менше, ніж 10 %.

5.1.3 Ground-structure interaction

(1)P Account shall be taken of the deformation characteristics of the supports where significant.

NOTE: EN 1997-1: 2004 gives guidance for calculation of soil-structure interaction.

(2) Where settlements have to be taken into account and where no design values have been specified, appropriate estimated values of predicted settlement should be used.

(3) Effects due to settlements may normally be neglected in ultimate limit states other than fatigue for composite members where all cross sections are in class 1 or 2 and bending resistance is not reduced by lateral torsional buckling.

5.2 Structural stability

5.2.1 Effects of deformed geometry of the structure

(1) The action effects may generally be determined using either:

- first-order analysis, using the initial geometry of the structure;

- second-order analysis, taking into account the influence of the deformation of the structure.

(2)P The effects of the deformed geometry (second-order effects) shall be considered if they increase the action effects significantly or modify significantly the structural behaviour.

(3) First-order analysis may be used if the increase of the relevant internal forces or moments caused by the deformations given by first-order analysis is less than 10%.

Данна умова вважається виконаною, якщо задовольняється такий критерій:

α_cr ≥ 10, (5.1)

де α_cr- коефіцієнт, збільшення розрахункового навантаження, яке призводить до втрати стійкості при пружних деформаціях.

(4) При визначення жорсткості конструкції слід передбачити відповідні допуски на тріщиноутворення і повзучість бетона, а також на роботу з’єднань.

5.2.2 Методи розрахунку для мостів

(1) Для мостових конструкції застосовується стандарт EN 1993-2, 5.2.2.

5.3 Дефекти

5.3.1 Загальні положення

(1)Р У розрахунку конструкції має бути передбачено відповідні допуски на можливі дефекти, з залишковими напруженнями і геометричними відхиленнями включно, такими як відсутність вертикальності, прямолінійності, недостатня площинність, а також неминучі незначні ексцентриситети, що характерні для стиків ненавантаженої конструкції.

(2)Р Уявна конфігурація дефектів має враховувати також характер пружного прогину конструкції або елемента в площині розглядуваного згину у найбільш несприятливому напрямку і формі.

5.3.2 Дефекти мостів

(1) Еквівалентні геометричні відхилення слід приймати зі значеннями, які відображають можливі впливи дефектів системи, а також дефектів елементов, якщо ці впливи не враховано в формулах опору.

(2) Відхилення і розрахункові поперечні сили для стабілізації поперечних рам слід розраховувати відповідно до EN 1993-2, 5.3 и 6.3.4.2.

(3) Для сталезалізобетонних колон і сталезалізобетонних стисканих элементів дефекти завжди має бути враховано при перевірці стійкості у межах довжини елемента відповідно до 6.7.3.6 або 6.7.3.7.

This condition may be assumed to be fulfilled if the following criterion is satisfied:

α_cr ≥ 10 (5.1)

where: αcr is the factor by which the design loading would have to be increased to cause elastic instability.

(4)P In determining the stiffness of the structure, appropriate allowances shall be made for cracking and creep of concrete and for the behaviour of the joints.

5.2.2 Methods of analysis for bridges

(1) For bridge structures EN 1993-2, 5.2.2 applies.

5.3 Imperfections

5.3.1 Basis

(1)P Appropriate allowances shall be incorporated in the structural analysis to cover the effects of imperfections, including residual stresses and geometrical imperfections such as lack of verticality, lack of straightness, lack of flatness, lack of fit and the unavoidable minor eccentricities present in joints of the unloaded structure.

(2)P The assumed shape of imperfections shall take account of the elastic buckling mode of the structure or member in the plane of buckling considered, in the most unfavourable direction and form.

5.3.2 Imperfections for bridges

(1) Equivalent geometric imperfections should be used with values that reflect the possible effects of system imperfections and also member imperfections unless these effects are included in the resistance formulae.

(2) The imperfections and design transverse forces for stabilising transverse frames should be calculated in accordance with EN 1993-2, 5.3 and 6.3.4.2, respectively.

(3) For composite columns and composite compression members, member imperfections should always be considered when verifying stability within a member’s length in accordance with 6.7.3.6 or 6.7.3.7. Design values of equivalent initial bow

Розрахункові значення еквівалентного вихідного відхилення арки наведено в таблиці 6.5.

(4) Дефекти в сталевих стиснених элементах слід враховувати відповідно до EN 1993-2, 5.3.

5.4 Розрахунок результатів впливів

5.4.1 Методи загального розрахунку

5.4.1.1 Загальні положення

(1) Результати впливів обчислюються за допомогою загального пружного розрахунку навіть у випадку, коли опір поперечного перерізу базується на пластичному або нелінійному опорі.

(2) Загальний пружний розрахунок слід застосовувати для граничних станів за умовою втрати експлуатаційної надійності з віповідними поправками на такі нелінійні впливи, як трещіноутворення в бетоні.

(3) Загальний пружний розрахунок використовується для перевірки граничного стану на втому.

(4)Р Впливи запізнення зсуву і місцевого випинання враховуються у випадку, коли вони значно впливают на загальний розрахунок.

(5) Впливи місцевого згину сталевих елементів при виборі методу розрахунку враховуються через класифікацію поперечних перерізів, див. 5.5.

(6) Впливи місцевого згину сталевих елементів на жорсткість не враховуються длят нормальних сталезалізобетоних перерізів. Опис поперечних перерізів класу 4 наведено в EN 1993-1-5, 2.2.

(7) При загальному розрахунку слід враховувати впливи прослизання в болтових отворах і аналогічних деформацій з’єднувальних пристроїв.

(8) Якщо нелінійний розрахунок не використовується, впливи прослизання і розподілу при розрахунку внутрішніх зусиль можуть ігноруватись на межі розподілу між сталлю і бетоном, де існує зсувне з’єднання, згідно з 6.6.

imperfection should be taken from Table 6.5.

(4) Imperfections within steel compression members should be considered in accordance with EN 1993-2, 5.3.

5.4 Calculation of action effects

5.4.1 Methods of global analysis

5.4.1.1 General

(1) Action effects may be calculated by elastic global analysis, even where the resistance of a crosssection is based on its plastic or non-linear resistance.

(2) Elastic global analysis should be used for serviceability limit states, with appropriate corrections for non-linear effects such as cracking of concrete.

(3) Elastic global analysis should be used for verifications of the limit state of fatigue.

(4)P The effects of shear lag and of local buckling shall be taken into account if these significantly influence the global analysis.

(5) The effects of local buckling of steel elements on the choice of method of analysis may be taken into account by classifying cross-sections, see 5.5.

(6) The effects of local buckling of steel elements on stiffness may be ignored in normal composite sections. For cross-sections of Class 4, see EN 1993-1-5, 2.2.

(7) The effects on the global analysis of slip in bolt holes and similar deformations of connecting devices should be considered.

(8) Unless non-linear analysis is used, the effects of slip and separation on calculation of internal forces and moments may be neglected at interfaces between steel and concrete where shear connection is provided in accordance with 6.6.

(9) Для короткострокових розрахункових ситуацій під час проведення монтажу слід використовувати загальний розрахунок без урахування тріщиноутворення та розподілу ефективної ширини відповідно до 5.4.1.2 (4).

5.4.1.2 Ефективна ширина полиць для запізнення зсуву

(1)Р Слід передбачити допуск на гнучкість сталевих або бетоних полиць, які піддаються впливу зсуву у своїх площинах (запізнення зсуву) через точний розрахунок або за допомогою ефективної ширини полки.

(2) Впливи запізнення зсуву в сталевих пластинчастих елементах має бути враховано відповідно до стандарту EN 1993-1-1:2005, 5.2.1 (5).

(3) Ефективну ширину бетонних полиць слід визначати відповідно до таких умов.

(4) Якщо застосовується загальний пружний розрахунок, постійна ефективна ширина допускаеться по всій довжині кожного прольота. Це значення може прийматись як величина b_eff,₁ посередині прольота, який обпирається з обох кінців, або як величину b_eff,₂ у корені консолі.

(5) Посередині прольоту або на проміжній опорі загальна ефективна ширина b_eff (див. рисунок 5.1) може бути визначена як

b_eff = b₀ + Σb_ei , (5.3)

де b₀ - відстань між центрами елементів зсувних з’єднань (упорів), що виступають;

b_ei - значення ефективної ширини бетонної полиці з кожного боку стенки, прийняте як L_e/8 (але не більше ніж геометрична ширина b_i). Значення b_i має розглядатись як відстань від елементу зсувного з’єднання (упора), що виступає до точки, яка розташована посередині відстані між суміжними стінками, виміряної посередині товщини бетонної полиці, за виключенням того, що на консольній ділянці полки значення b_i це відстань до вільної кромки полки.

(9) For transient design situations during erection stages uncracked global analysis and the distribution of effective width according to 5.4.1.2(4) may be used.

5.4.1.2 Effective width of flanges for shear lag

(1)P Allowance shall be made for the flexibility of steel or concrete flanges affected by shear in their plane (shear lag) either by means of rigorous analysis, or by using an effective width of flange.

(2) The effects of shear lag in steel plate elements should be considered in accordance with

EN 1993-1-1: 2005, 5.2.1(5).

(3) The effective width of concrete flanges should be determined in accordance with the following provisions.

(4) When elastic global analysis is used, a constant effective width may be assumed over the whole of each span. This value may be taken as the value beff,1 at mid-span for a span supported at both ends, or the value beff,2 at the support for a cantilever.

(5) At mid-span or an internal support, the total effective width beff , see Figure 5.1, may be determined as:

b_eff = b₀ + Σb_ei , (5.3)

here: b₀ is the distance between the centres of the outstand shear connectors;

b_ei is the value of the effective width of the concrete flange on each side of the web and taken as L_e/8 (but not greater than the geometric width bi . The value bi should be taken as the distance from the outstand shear connector to a point mid-way between adjacent webs, measured at mid-depth of the concrete flange, except that at a free edge b_i is the distance tothe free edge.

Довжину L_e слід розглядати як приблизну відстань між точками нульового згинаного моменту.

Для типових нерозрізних сталезалізобетонних балок, коли огинана епюра моменту, залежно від різних положень навантаження визначає конструкцію, і для консолей величина L_e може бути принята такою, як показано на рисунке 5.1.

(6) Уфективна ширина на крайній опорі визначається як

b_eff = b₀ + Σβ_ib_ei (5.4)

якщо

β_i = (0,55 + 0,025 L_e / b_ei) ≤ 1,0 (5.5)

де b_ei - значення ефективної ширини, див. (5), посередині крайнього прольоту;

L_e – еквівалентна довжина крайнього прогону відповідно до рисунку 5.1.

(7) Розподіл ефективної ширини між опорними та центральними зонами прольоту може бути таким, як показано на рисунку 5.1.

(8) Поперечний ррозподіл напружень, які викликано запізненням зсуву, може прийматись відповідно до EN 1993-1-5, 3.2.2, для бетонних і сталевих полок.

(9) Для поперечних перерізів зі згинаними моментами, які отримано з основної балкової системи та місцевої системи (напрклад, у сталезалізобетонних фермах з прямим впливом на пояс між вузлами), відповідні значення ефективної ширини для основної балкової системи та місцевої системи слід використовувати для відповідних згинаних моментів.

The length L_e should be taken as the approximate distance between points of zero bending moment.

For typical continuous composite beams, where a moment envelope from various load arrangements governs the design, and for cantilevers, L_e may be assumed to be as shown in Figure 5.1.

(6) The effective width at an end support may be determined as:

b_eff = b₀ + Σβ_ib_ei (5.4)

with:

β_i = (0,55 + 0,025 L_e / b_ei) ≤ 1,0 (5.5)

where: b_ei is the effective width, see (5), of the end span at mid-span and L_e is the equivalent span of the end span according to Figure 5.1.

(7) The distribution of the effective width between supports and midspan regions may be assumed to be as shown in Figure 5.1.

(8) The transverse distribution of stresses due to shear lag may be taken in accordance with EN 1993-1-5, 3.2.2 for both concrete and steel flanges.

(9) For cross-sections with bending moments resulting from the main-girder system and from a local system (for example in composite trusses with direct actions on the chord between nodes) the relevant effective widths for the main girder system and the local system should be used for the relevant bending moments.

5.4.2 Лінійний пружний розрахунок

5.4.2.1 Загальні положення

(1) Необхідно передбачати допуск на вплив тріщиноутворення в бетоні, повзучості та усадки бетона, а також послідовності монтажу и попереднього напруження.

5.4.2.2 Повзучість і усадка

(1)Р Необхідно передбачати відповідний допуск на вплив повзучості та усадки бетона.

(2) За винятком елементів з обома сталезалізобетонними полками, вплив повзучості може бути враховано шляхом використання модульних коефіцієнтів n_L для бетона. В залежності від типу навантаження (індекс L) модульні коефицієнти може бути виражено за допомогою такого рівняння:

n_L = n₀ (1 +_L_t) (5.6)

де n₀ - модульний коефіцієнт Ea/E_cm для короткочасного навантаження;

E_cm - секущий модуль пружності бетона для короткочасного навантаження відповідно до EN 1992-1-1:2004, таблиця 3.1 або таблиця 11.3.1;

5.4.2 Linear elastic analysis

5.4.2.1 General

(1) Allowance should be made for the effects of cracking of concrete, creep and shrinkage of concrete, sequence of construction and pre-stressing.

5.4.2.2 Creep and shrinkage

(1)P Appropriate allowance shall be made for the effects of creep and shrinkage of concrete.

(2) Except for members with both flanges composite, the effects of creep may be taken into account by using modular ratios nL for the concrete. The modular ratios depending on the type of loading (subscript L) are given by:

n_L = n₀ (1 +_L_t) (5.6)

where: n₀ is the modular ratio Ea / Ecm for short-term loading;

Ecm is the secant modulus of elasticity of the concrete for short-term loading according to EN 1992-1-1: 2004, Table 3.1 or Table 11.3.1;