Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-11. Проектування конструкцій з елементами, що напружуються

(4) З’єднання розтягнутих елементів із

конструкцією повинно бути таким, щоб забезпечити їх заміну і регулювання.

(4) Connections of tension components to the

structure should be replaceable and adjustable.

2.2 Вимоги

2.2 REQUIREMENTS

(1) При проектуванні розтягнутих елементів необхідно розглядати такі граничні стани:

- ULS (граничні стани по безпеці): осьові навантаження, що прикладаються, не можуть перевищувати розрахункового значення несучої здатності при розтягу, див. розділ 6;

- SLS (граничні стани по придатності до нормальної експлуатації): рівні напружень і деформацій в елементі не можуть перевищувати граничних значень,

див. розділ 7.

Примітка: з метою забезпечення потрібної довговічності перевірки на експлуатаційну надійність можуть мати більш високий приорітет над перевірками на ULS.

- Втомленість: діапазони напружень від коливань, спричинених осьовою силою та вібрацією від вітру та снігу, не можуть перевищувати граничних значень.

Примітка: Внаслідок труднощів моделювання збудженого стану розтягуваного елементу перевірки по SLS повинні бути проведені додатково до перевірок на втомленість.

(2) Для запобігання можливого зменшення напруження розтягнутих елементів (тобто стану, коли величина напруження досягає в них значень менших нуля, що викликає втрату стійкості, втомленість або ушкодження конструктивних елементів), а також інших типів конструктивних елементів, розтягнуті елементи можуть бути попередньо навантажені шляхом їх деформування від прикладених зусиль попереднього натягнення.

В таких випадках постійне навантаження, яке складається із дій гравітаційних сил «G» і попереднього натягнення «Р», повинно розглядатись як сумарне постійне навантаження «G+P», до якого необхідно застосувати часткові коефіцієнти безпеки «G_і», див розділ 5.

Примітка: Для інших матеріалів і методів будівництва можуть бути застосовані інші вимоги для комбінацій навантажень «G» і «P».

(3) Будь-які пристосування до розтягнутих елементів заводського виготовлення (напр., сідла та зажими) повинні проектуватись із урахуванням граничного стану по безпеці і граничного стану по експлуатаційній надійності, використовуючи розривне зусилля або усталену міцність канатів на силове навантаження, див. розділ 6. Втомленість- див. EN 1993-1-9.

Примітка: Дія втомленості на канати залежить від радіуса сідла або площі закріплення (щодо мінімального радіуса – див. рис. 6.1).

2.3 Впливи

2.3.1 Власна вага розтягнутих

елементів

(1) Нормативне значення величини, що характеризує власну вагу розтягнутих елементів і пристосувань до них, визначену з урахуванням площі поперечного перерізу і частини матеріалу, крім випадків, коли такі дані приведені у відповідних частинах EN 12385.

(2) Для спіральних жмутів, жмутів закритого сплетіння або конструкційних дротових канатів номінальна власна вага g_k може бути визначена таким чином:

(1) The following limit states shall be considered in designing tension components:

ULS: Applied axial loads shall not exceed the design tension resistance, see section 6.

SLS: Stress and strain levels in the component shall not exceed the limiting values, see section 7.

NOTE: For durability reasons, serviceability checks may govern over ULS-verifications.

Fatigue: Stress ranges from axial load fluctuations and wind and rain induced oscillations shall not exceed the limiting values, see sections 0 and 0.

NOTE: Due to the difficulties in modelling the excitation characteristics of tension elements, SLS checks should be carried out in addition to fatigue checks.

(2) To prevent the likely de-tension of a tension component (i.e. the stress reaching below zero and causing uncontrolled stability or fatigue or damages to structural or non structural parts) and for certain types of structures, the tension components are preloaded by deformations imposed on the structure (prestressing).

In such cases permanent actions, which should consist of actions from gravity loads “G”and prestress “P”,should be considered as a single permanent action “G+P” to which the relevant partial factors «_Gi»should be applied, see section 5

NOTE: For other materials and methods of construction other rules for the combination of “G” and “P” may apply.

(3) Any attachments to prefabricated tension components, such as saddles or clamps, should be designed for ultimate limit states and serviceability limit states using the breaking strength or proof strength of cables as actions, see section 6. For fatigue see EN 1993-1-9.

NOTE: Fatigue action on the ropes is governed by the radius in the saddle or anchorage area (see Figure 6.1 for minimum radius).

2.3 ACTIONS

2.3.1 Selfweight of tension components

(1)The characteristic value of the self weight of tension components and their attachments should be determined from the cross-sectional area and the density of the materials unless data are given in the relevant parts of EN 12385.

(2) For spiral stands, locked coil strands or structural or structural wire ropes the

nominal self weight g_kmay be calculated as follows:

g_k= w A_m, (2.1)

де A_m– площа поперечного перерізу металевих елементів, мм²;w – питома вага з урахуванням густини сталі і систем антикорозійного захисту (таблиця 2.2), Н/мм³.

(3) A_mможе бути визначена по формулі

where A_m is the cross-section in mm² of the metallic components

w [N/(mm³)] is the unit weight taking into account the density of steel including the corrosion protection system, see Table 2.2

(3) A_mmay be determined from

A _m=

π d²

. f , (2.2)

4

де d – зовнішній діаметр канату або жмута із урахування антикорозійного покриття, мм;

f – коефіцієнт заповнення, див. таблицю 2.2.

where d is the external diameter of rope or strand in mm, including any sheathing for corrosion protection

f is the fill-factor, see Table 2.2

Таблиця 2.2- Питома вага w і коефіцієнт заповнення f

Table 2.2- Unit weight w and fill-factors f

(4) Для канатів, складених із паралельних дротів або паралельних жмутів, площа поперечного перерізу металевої частини визначається по формулі

(4) For parallel wire ropes or parallel strand ropes the metallic cross-section

А_{mnam, (2.3)}

де n – кількість окремих дротів або жмутів канату;

a_m – площі поперечних перерізів (що визначені по їх діаметру) або жмута (із відповідного стандарту).

(5) Для розтягнутих елементів групи С власну вагу визначають по вазі окремих сталевих дротів або жмутів та вазі захисного матеріалу (НДРЕ, воску і т. п.).

2.3.2 Дія вітру

(1) Вітрові дії, що повинні прийматись до уваги, включають:

– статичні дії вітрового потоку,

див. EN 1991-1-4, включаючи прогини і кути повороту, які викликають згинальні моменти біля кінцевих кріплень канатів;

– аеродинамічні та інші збурення, що викликають можливі коливання канатів, див. розділ 8.

2.3.3 Навантаження від ожеледиці

(обледеніння)

(1) Навантаження від ожеледиці див. Додаток В EN 1993-3-1.

2.3.4 Теплові дії

(1) Теплові дії, які необхідно приймати до уваги, повинні включати ефект від дії різниці температур між канатами і іншими конструкціями.

where n is the number of identical wires or strands of which the rope is made

a_mis the cross-section of a wire (derived from its diameter) or a (prestressing) strand (derived from the appropriate standard)

5) For group C tension components the self weight should be determined from the steel weight of the individual wires or strands and the weight of the protective material (HDPE, wax etc.)

2.3.2 Wind actions

(1) The wind effects to be taken into account should include:

– the static effects of wind drag on the cables, see EN 1991-1-4, including deflections and bending effects near the ends of the cable,

– aerodynamic and other excitation causing possible oscillation of the cables, see section 8.

2.3.3 Ice loads

(1) For ice loading see Annex B to EN 1993-3-1.

2.3.4 Thermal actions

(1) The thermal actions to be taken into account should include the effects of differential temperatures between the cables and the structure.

(2) Для канатів, що підпадають під зовнішні дії, дії від різниці температур також повинні братися до уваги, див. EN 1991-1-5.

2.3.5 Попереднє натяжіння

(1) Попереднє натяжіння вант повинно бути таким, щоб після прикладення всіх постійних навантажень конструкція набувала потрібні геометричні обриси і необхідний розподіл напружень в них.

(2) Повинні бути завчасно передбачені прилаштування для попереднього натяжіння і його регулювання, а нормативні значення попереднього натяжіння повинні бути заданими такими, які необхідні для досягнення потрібного геометричного обрису згідно (1), прийнятого в граничному стані, що розглядається.

(3) Якщо регулювання натяжіння вант не передбачається, то при проектуванні конструкції повинні бути враховані тільки діючі зовнішні навантаження.

2.3.6 Заміна та втрата розтягнутих

елементів

(1) Заміна не менш ніж одного розтягнутого елемента повинна бути прийнята до уваги при проектуванні як перехідний стан конструкції.

Примітка: Національний Додаток може визначати перехідні умови навантаження і часткові коефіцієнти безпеки для їх заміни.

(2) Можлива несподівана втрата будь-якого із розтягнутих елементів повинна бути прийнята до уваги як випадковий стан конструкції.

Примітка 1: Національний Додаток може визначати, де такий випадковий стан конструкції може з’явитись , а також включати вимоги щодо забезпечення безпеки та умови навантаження для розтягнутих елементів.

Примітка 2: При відсутності певних досліджень динамічних впливів несподіваного вилучення може бути передбачений для необхідного запасу міцності шляхом використання ефекту додаткової дії E_d:

(2) For cables exposed externally the actions from differential temperature should be taken into account, see EN 1991-1-5.

2.3.5 Prestressing

(1) The preloads in cables should be such that, when all the permanent actions are applied, the structure adopts the required geometric profile and stress distribution.

(2) Facilities for prestressing and adjusting the cables should be provided and the characteristic value of the preload should be taken as that required to achieve the required profile in (1) at the limit state under consideration.

(3) If adjustment of the cables is not intended to be carried out the effects of the variation of preloads should be considered in the design of the structure.

2.3.6 Replacement and loss of tension

components

(1) The replacement of at least one tension component should be taken into account in the design as a transient design situation.

NOTE: The National Annex may define the transient loading conditions and partial factors for replacement.

(2) Where required a sudden loss of any one tension component should be taken into account in the design as an accidental design situation.

NOTE 1: The National Annex may define where such an accidental design situation should apply and also give the protection requirements and loading conditions, e.g. for hangers of bridges.

NOTE 2: In the absence of a rigorous analysis the dynamic effect of a sudden removal may conservatively be allowed for by using the additional action effect E_d:

E_d= k E_d2- E_d1, (2.4)

де k = 1,5;

E_d1– дія на конструкцію без вилучення зіпсованого елемента;

E_d2– дія на конструкцію при вилученні відповідного елемента.

2.3.7 Навантаження від втомленості

(1) Навантаження від втомленості – див. EN 1991.

where k = 1,5

E_d1represents the design effects with all cables intact;

E_d2represents the design effects with the relevant cable removed.

2.3.7 Fatigue loads

(1) For fatigue loads see EN 1991.

2.4 Розрахункові ситуації та часткові

коефіцієнти безпеки

2.4 DESIGN SITUATIONS AND PARTIAL

FACTORS

2.4.1 Перехідні розрахункові ситуації

будівництва

(1) На період будівництва частковий коефіцієнт безпеки для постійних навантажень може бути змінений відповідно до конкретних станів конструкції і моделей граничних станів.

Примітка: В Національному Додатку може бути вказаний коефіцієнт безпеки для періоду будівництва. Рекомендовані значення ^γ_G,i^:

^γ_G^{=1,10 – для короткочасного періоду (кілька годин), для установки першого жмуту при технології установок «жмут за жмутом»;}

^γ_G^{=1,20 – для установок інших жмутів;}

^γ_G^{=1,00 – для навантажень без ускладнень.}

2.4.2 Постійні ситуації на протязі експлуатації

(1) Для перевірок на ULS, SLS та втомленість часткові коефіцієнти безпеки можуть бути обгрунтованими:

– складнощами умов досліджень;

– заходами по виключенню згинаючих дій.

Примітка: Відповідні значення ^γ_М^{наведені в розділі 6.}

2.4.1 Transient design situation during the

construction phase

(1) For the construction phase the partial factor for permanent loads may be amended to suit the particular design situation and limit state model

NOTE: The National Annex may define the partial factor γ_Gifor the construction phase. Recommended values ^γ_Gi^are:

γ_G= 1,10for a short time period (only a few hours) for the installation of first strand in strand by strand installations

γ_G=1,20 for the installation of other strands

γ_G= 1,00 for favourable effects.

2.4.2 Persistent situations during service

(1) For ULS, SLS and fatigue verifications partial factors γ_Mmay be based on

– the severity of the conditions used for proving tests

– the measures employed to suppress bending effects.

NOTE: Appropriate values for γ_Mare given in section 6.

3 МАТЕРІАЛ

3.1 Міцністі сталей і дротів

3 MATERIAL

3.1 STRENGTH OF STEELS AND WIRES

(1) Нормативні значення f_y і f_uконструкційної сталі та f_0,2 або f_0,1та f_u для дроту приймають по відповідним технічним специфікаціям.

Примітка 1: Для сталі – див. EN 1993-1 та

EN 1993-1-4.

Примітка 2: Для дроту - див. EN 10264 частина 1 – частина 4.

Примітка 3: Для канатів – див. EN 12385, частина 4 та частина 10.

Примітка 4: Для кінцевих муфт –

див. EN 13411-3.

Примітка 5: Для жмутів – див. EN 10138-3.

Примітка 6: Національний Додаток може встановлювати максимальні значення f_u із умов довговічності.

Значення, що рекомендуються:

для сталевого дроту:

– круглого перерізу: номінальна міцність на розтяг – 1770 Н/мм²;

– Z – подібного перерізу: номінальна міцність на розтяг – 1570 Н/мм²;

– для нержавіючого сталевого дроту круглого перерізу номінальна міцність на розтяг –

1450 Н/мм².

(1) The characteristic values f_yand f_ufor structural steel and f_0,2 or f_0,1 and f_ufor wires should be taken from the relevant technical specifications.

NOTE 1: For steel see EN1993-1-1 and

EN1993-1-4.

NOTE 2: For wires see EN 10264, Part 1 to Part 4.

NOTE 3: For ropes see EN 12385, Part 4 and

Part 10.

NOTE 4: For terminations see

EN 13411-3.

NOTE 5: For strands see

EN 10138-3.

NOTE 6: The National Annex may give a maximum value for f_ufor durability reasons. The following values are recommended:

steel wires

– round wires: nominal tensile strength: 1770 N/mm²

– Z – wires: nominal tensile strength: 1570 N/mm²

– stainless steel wires: round wires: nominal tensile strength: 1450 N/mm²

3.2 Модуль пружності

3.2 MODULUS OF ELASTICITY

3.2.1 Розтягнуті елементи групи А

(1) Модуль пружності для розтягнутих елементів Е= 210 000 Н/мм², для систем, виготовлених із нержавіючих сталей – див. EN 1993-1-4.

3.2.2 Розтягнуті елементи групи В

(1) Модуль пружності для розтягнутих елементів групи В визначається на основі результатів випробувань.

Примітка 1: Модуль пружності залежить від рівня напруження і від того, чи була ванта попередньо розтягнутою, та циклічного навантаження і розвантаження.

Примітка 2: Жорсткість при натяжінні ванти для розтягнутих елементів груп В і С визначається добутком модуля пружності на площу поперечного перерізу металевої частини канату А_m.

(2) Січний модуль використовують як модуль пружності для структурного аналізу розрахункових ситуацій на протязі всього терміну служби. Власне значення установлюють з урахуванням типу ванти та її діаметру і визначають по результатам достатньої кількості циклів навантажень ( не менше ніж 5) від F_inf і F_supдля того, щоб забезпечити одержання достовірних значень, де F_inf і F_sup-відповідно мінімальні і максимальні сили, що діють на ванту в умовах конкретних постійних та змінних навантажень.

(3) Для зразків, що випробуються, малої довжини зразка (менше ніж десятикратна довжина сплетіння) одержане значення повзучості буде менше, ніж для вант великої довжини.

Примітка 1: При відсутності більш точних значень вплив, що вказаний вище, приймається до уваги при різанні по довжині шляхом додаткового скорочення на 0,15 мм/м.

Примітка 2: При відсутності результатів випробувань номінальне значення модуля пружності для використання у першому наближенні наведені в табл.иці 3.1. Більш докладніше – див.

EN 10138.

3.2.1 Group A tension components

(1) The modulus of elasticity for Group A tension components may be taken as E = 210000 N/mm²; for systems made of stainless steels see EN 1993-1-4.

3.2.2 Group B tension components

(1) The modulus of elasticity for Group B tension components should be derived from tests.

NOTE 1: The modulus of elasticity is dependant on the stress level and whether the cable has been prestretched and cyclically loaded and unloaded.

NOTE 2: The tension stiffness of the cable for tension components of Group B and C may be determined by multiplying the modulus of elasticity by the metallic cross section A_m.

(2) The secant modulus should be used as the modulus of elasticity for structural analysis for persistent design situations during service. Characteristic values should be obtained for each cable type and diameter and should be determined after a sufficient number of (at least 5) load cycles between F_infand F_supto ensure stable values are obtained, where F_inf and F_supare the minimum and maximum cable forces respectively under the characteristic permanent and variable actions.

(3) For short test samples (sample length ≤ 10 x lay length) the value of creep obtained will be smaller than for long cables.

NOTE 1: In the absence of more accurate values this effect may be taken into account for cutting to length by applying an additional shortening of 0,15 mm/m.

NOTE 2: When test results are not available, nominal values of moduli of elasticity for use as first estimates are given in Table 3.1. For further information see EN 10138.

Таблиця 3.1- Модуль пружності E_Q, відповідний до змінних навантажень Q

Table 3.1- Modulus of elasticity E_Qcorresponding to variable loads Q

Високоміцна сталь для розтягнутих елементів

High strength tension component

E_Q[_кН/мм²]

[kN/mm²]

Сталевий дріт

steel wires

Нержавіючий сталевий дріт

stainless

steel wires

1

Спіральні канати із жмутів

Spiral strand ropes

150 ± 10

130 ± 10

2

Канати закритого сплетіння

Fully locked coil ropes

160 ± 10

–

3

Дротові канати із жмутів CWR

Strand wire ropes with CWR

100 ± 10

90 ± 10

4

Дротові канати із жмутів CF

Strand wire ropes with CF

80 ± 10

–

5

Пучок паралельних дротів

Bundle of parallel wires

205 ± 5

–

6

Пучок паралельних жмутів

Bundle of parallel strands

195 ± 5

–

Примітка 3: Номінальні значення модуля пружності Е для канатів закритого сплетіння наведені в таблиці 3.1. Ці розрахункові значення застосовуються при циклічному навантажені в діапазоні 30% - 40% від обчисленої міцності на розрив F_uk.

Примітка 4: Канати групи В без попереднього напруження виявляють як пружні, так і залишкові деформації при статичному навантаженні. Такі канати рекомендується піддавати попередньому розтягу перед або після їх установки шляхом циклічного навантаження до максимальної величини 0,456 σ_uk. Для розрізання на рівні відрізки такі канати попередньо розтягують із точністю, що припускається обладнанням для регулювання, в умовах будівельного майданчика.

Примітка 5: Для рисунка 3.1 застосовують такі допущення:

- довжина сплетіння приймається більше 10 х діаметрів;

- мінімальне значення напруженості складає 100Н/мм².

Лінійне значення напруженості приймається рівним нижній межі діапазона пружності.

11

NOTE 3: The nominal values of the modulus of elasticity E for fully locked coil ropes are given in Figure 3.1. These estimated values apply to cyclic loading range between 30 % and 40 % of the calculated breaking strength F_uk.

NOTE 4: Non pre-stretched Group B cables exhibit both elastic and permanent deformations when subjected to static loading. It is recommended that such cables are pre-stretched before or after installation by cyclic loading up to a maximum of 0,45σ_uk. For cutting to length such cables should be pre-stretched with a precision related to the facilities for in-situ adjustment.

NOTE 5: For Figure 3.1 the following assumptions apply:

- the lay length is greater than 10 × the diameter

- the minimum value of stress is 100 N/mm²

The minimum value of stress is the lower bound of the elastic range.

1,8 х10⁵

N/mm²

1,7 х10⁵_ЕQ

1,6 х10⁵

↑ 1,5 х10⁵_ЕQ+P

E

Е_A

1,3 х10⁵

1,2 х10⁵

1,1 х10⁵

1,0 х10⁵

→ 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

----- ---- ---- ---- ---- граничне значення

^{limitingvalue}

_______________ середнє значення

^meanvalue

σ_{G+P–напруження при постійних нормативних діях;}

σ_{Q–максимальне напруження при змінних нормативних діях;}

E_{Q–модуль пружності для сталих розрахункових станів конструкцій на протязі терміну служби;}

E_{G+P–модуль пружності для відповідних розрахунків перехідних розрахункових станів;}

E_{A–модуль пружності для розрізки на мірні по довжині відрізки;}

σ_{A– напруження для розрізки на мірні по довжині відрізки.}

σ_G+P stress under characteristic permanent actions

σ_Q maximum stress under characteristic variable actions

E_Q modulus of elasticity for persistent design situations during service

E_G+P modulus of elasticity for an appropriate analysis for transient design situations during construction phase up to permanent load G+P

E_A modulus of elasticity for cutting to length

σ_A stress for cutting to length

Рисунок 3.1 - Модуль пружності Е для канатів закритого сплетіння без попереднього розтягу

Figure 3.1 - Modulus of elasticity E for non pre-stretched fully locked coil ropes for bridges

3.2.3 Розтягнуті елементи групи С

(1) Модуль пружності для розтягнутих елементів групи С приймається по EN 10138 або таблиці 3.1

3.3 Температурний коефіцієнт лінійного

розширення

(1) Температурний коефіцієнт лінійного розширення приймається:

3.2.3 Group C tension components

(1) The modulus of elasticity for Group C tension components may be taken from EN 10138 or Table 3.1.

3.3 COEFFICIENT OF THERMAL

EXPANSION

(1) The coefficient of thermal expansion should be taken as

- для сталевого дроту

α_T= 12 × 10^-6°C^-1

- для нержавіючого дроту

α_T= 16 × 10^-6°C^-1

(3.1)

^{forsteelwires}

α_T= 12 × 10^-6per °C

^{forstainlesssteelwires}

α_T= 16 × 10^-6per °C

(3.1)

3.4 Розрізка на мірні по довжині відрізки

розтягнутих елементів групи В

3.4 CUTTING TO LENGTH OF GROUP

B TENSION COMPONENTS

1. Жмути можуть бути замарковані тільки для різання на задану довжину і тільки для різання по приписаній перерізальній силі.

2. Для точної розрізки на задану довжину повинні бути ураховані такі дані:

- виміряні значення подовження від σ_Aі σ_G+Pпісля циклічного навантаження згідно 3.2.2 (2);

- різниця між температурою конструкції (звичайно 10 °С) і температурою навколишнього середовища при розрізці на задану довжину;

- довгочасна повзучість ванти під навантаженням;

- додаткове подовження елементу після установки зажимів на них;

- деформація після першого навантаження.

Примітка: Повзучість ванти і усадка конуса буде продовжуватись після установки, отже більш високі навантаження можливо будуть потрібні під час монтажу, щоб збалансувати повзучість каната і твердіння заливочного конусу після охолодження розплавленого металу і прикладення початкового навантаження.

(1) Strands may only be marked to length only for cutting at a prescribed cutting load.

(2) For exact cutting to length the following data should be considered:

- measured values of the elongation between σ_Aand σ_G+Pafter cyclic loading according to 3.2.2(2)

- difference between the design temperature (normally 10 °C) and the ambient temperature when cutting to length

- long term cable creep under loads

- additional elongation of cable after installation of cable clamps

- deformation after first loading.

NOTE: Cable creep and cone setting will continue after installation, therefore higher loads may be required during erection to account for cable creep and setting of the pouring cone after cooling of molten metal and after the initial load is applied.

3.5 Мірні по довжині відрізки та допуски

при виготовленні

3.5 LENGTHS AND FABRICATION

TOLERANCES

1. Розмічання повної довжини канату і всіх

виміряних точок для кріплення сідел та зажимів

виконується під певним попереднім натяжінням.

Примітка: Нанесення додаткових контрольних міток дозволяє здійснювати більш пізні перевірки точності довжини після установки частин на місце.

(2) Допуски при виготовленні повинні бути прийнятими після попереднього розтягнення і циклічного навантаження та розвантаження.

(3) Якщо конструкції чутливі до відхилень від номінальних геометричних величин (наприклад, внаслідок повзучості) необхідно передбачити налаштування для регулювання.

(1)The total length of the cable and all me-asuring points for the attachment of saddles and clamps should be marked under a defined preload.

NOTE: The provisions of additional control markings allow for later checks of the exact length after parts have been installed.

(2) The fabrication tolerances should be taken into account after pre-stretching and cyclic loading and unloading.

(3) When structures are sensitive to deviations from nominal geometrical values (e.g. by creep), facilities for adjustments should be provided.

3.6 Коефіцієнт тертя

(1) Коефіцієнт тертя між канатами закритого сплетіння і сталевим улаштуванням (зажимами, сідлами, фітінгами) визначається на основі результатів випробувань.

Примітка: Сили тертя можуть бути знижені шляхом зменшення діаметра, якщо зусилля розтягу збільшується.

(2) Коефіцієнт тертя для інших типів канатів також визначається на основі випробувань, див. додаток А.

3.6 FRICTION COEFFICIENTS

(1) The friction coefficient between fully locked coil cables and steel attachments (clamps, saddles, fittings) should be determined from tests.

NOTE: The friction forces may be reduced by reduction of the diameter if tension is increased.

(2) The friction coefficient for other types of cables should also be determined from tests, see Annex A.

4 ДОВГОВІЧНІСТЬ ДРОТІВ,

КАНАТІВ ТА ЖМУТІВ

4.1 Загальні вимоги

4 DURABILITY OF WIRES, ROPES AND

STRANDS

4.1 GENERAL

(1) Для розтягнутих елементів груп В і С з класами дій 2, 4 і 5, згідно таблиці 2.1, система захисту від корозії повинна бути такою:

1 окремі дроти повинні бути захищеними від корозії;

2 внутрішні шари канату повинні бути захищеними від проникнення вологи;

3 зовнішній шар канату повинен мати антикорозійний захист.

(2) Розтягнуті елементи групи С, як визначено в таблиці 1.1, повинні мати два взаємопов’язаних шари антикорозійного захисту або бути із внутрішнім наповнювачем поміж двома системами.

(3) В місцях установки зажимів або закріплень необхідно вживати додаткові засоби щодо антикорозійного захисту для запобігання проникнення вологи.

(4) Транспортування, складування та обслуговування – див. додаток В.

(1) For Group B and C tension components with exposure classes 2, 4 and 5 according to Table 2.1 the corrosion protection system should be as follows:

1. Individual wires should be protected against corrosion;

2. The rope interior should be protected to stop the ingress of moisture;

3. The outer surface should be protected against corrosion.

(2) Group C tension components as defined in Table 1.1 should have two layers of corrosion protection systems with an interface or inner filler between the two systems.

(3) At clamps and anchorages additional corrosion protection should be applied to prevent water penetration.

(4) For transport, storage and handling, see Annex B.

4.2 Антикорозійний захист окремих

дротів

(1) Кожний сталевий дріт у складі розтягнутих елементів груп В і С повинен мати покриття на основі цинкового сплаву.

(2) В розтягнутих елементах групи В покрит-тя на основі цинку або на основі цинкового сплаву для дротів круглого перерізу повинно бути виконано згідно з EN 10246-2, клас А. Для дротів фігурного перерізу таке покриття повинно відповідати вимогам EN 10264-3, клас А.

Примітка 1: Z- подібний в перерізі дріт звичайно має більш товсте гальванічне покриття із розрахунку 300 г/м² враховуючи можливість зменшення товщини покриття на гострих кутах.

Примітка 2 : Антикорозійний захист дроту із цинкового сплаву Zn95А15 є більш надійним, ніж захист із цинку однакової товщини. Сплав Zn 95 А 15 може використовується для покриття круглого і Z-подібного в перерізі дроту як основний по вазі компонент.

(3) Антикорозійний захист дротів елементів, що розтягуються групи С здійснюється відповідно до EN 10138.

4.2 CORROSION PROTECTION OF

INDIVIDUAL WIRES

(1) Each steel wire within group B and C tension components should be coated with either zinc or zinc alloy compound.

(2) For group B tension components zinc or zinc alloy coating for round wires should be in accordance with EN 10264-2, class A. For shaped wires coating should comply with EN 10264-3, class A.

NOTE 1: Generally Z-shaped wires are galvanized with a thicker coating thickness of up to 300g/m² to allow for a reduction in thickness on sharp corners.

NOTE 2: Wires coated with a Zn95Al5 alloy have a much improved corrosion protection than galvanizing with zinc of the same coating thickness. Round and Z-shaped wires can be coated with a Zn95Al5 basis weight.

(3) For Group C tension components, coating of wires should comply with EN 10138.

4.3 Захист від корозії внутрішньої частини

розтягнутих елементів, групи В

(1) Всі внутрішні канатні пустоти заповнюються активним або пасивним наповнювачем, що протидіє волозі, високій температурі або вібрації.

Примітка 1 : До класу активних наповнювачів відноситься поліуретанове масло з підстильним шаром із фарби з цинковим пилом.

Примітка 2 : Як пасивний внутрішній наповнювач може використовуватись перманентний еластично-пластичний віск або вуглеводний полімер із алюмінієвим наповнювачам.

Примітка 3 : Внутрішнє заповнення, виконане під час виготовлення розтягнутого елементу, може видавлюватись при його навантаженні, тому з часом необхідно передбачити інші заходи антикорозійного захисту.

Примітка 4: Внутрішнє заповнення повинно бути підібраним таким чином, щоб уникнути будь-якої несумісності з іншими заходами антикорозійного захисту, що застосовуються для даного канату.

4.3 CORROSION PROTECTION OF

THE INTERIOR OF GROUP B

TENSION COMPONENTS

(1) All interior voids within cables should be filled with an active or passive inner filling that should not be displaced by water, heat or vibration.

NOTE 1: Active fillers are polyurethane-oil based with zinc dust paint.

NOTE 2: Passive inner fillers can be permanent elastic-plastic wax or aluminium flake in hydrocarbon resin.

NOTE 3: The inner filling applied during the manufacture of the tension components can extrude when the component is loaded (bleeding), so that other corrosion protection measures should be timed accordingly.

NOTE 4: The inner filling should be selected to avoid any incompatibility with the other corrosion protection measures being applied to the cable.

4.4 Антикорозійний захист зовнішньої

частини розтягнутих елементів

групи В

(1) Після завершення будівництва приймаються додаткові заходи щодо захисту від корозії із метою компенсації можливого пошкодження протикорозійного захисту та утрати цинку.

Примітка: Таким захистом може бути поліетиленова ізоляція чи збагачена цинком фарба. Мінімальна товщина поліетилену повинна бути рівною зовнішньому діаметру канату, поділеному на 15, але не менша ніж 3 мм.

Система захисту на основі фарби повинна, як мінімум, включаючи в себе:

– два ґрунтувальних шари поліуретану товщиною 50 мкм із цинковим пилом;

– два завершальних шари поліуретану товщиною 125 мкм із слюдою, що містить в собі залізо.

(2) Канати із нержавіючого дроту і кінцеві муфти із нержавіючої сталі без додаткового захисту від корозії мають відповідати певному класу корозійної стійкості.

Примітка 1: Національний Додаток може установлювати класи корозійної стійкості для нержавіючої сталі.

Примітка 2: Дріт з покриттям із сплаву Zn95А15 забезпечує в ідентичних умовах в 3 рази кращу опірність корозії, ніж покриття із більшим вмістом лише одного цинку.

4.4 CORROSION PROTECTION OF

THE EXTERIOR OF GROUP B

TENSION COMPONENTS

(1) After construction additional corrosion protection measures should be applied to compensate for any damage incurred and for the loss of zinc.

NOTE: This protection may consist of polyethylene sheathing or zinc rich paint. The minimum thickness of polyethylene should be equal to the outer rope diameter divided by 15 and should not be less than 3 mm.

The paint system should comprise a minimum of:

– 2 × 50 µ m polyurethane with zinc dust prime coats;

– 2 × 125 µ m polyurethane with iron mica finishing coats.

(2) Cables with stainless steel wires and stainless steel terminations without additional corrosion protection should comply with the relevant corrosion resistance class.

NOTE 1: The National Annex may specify the corrosion resistance classes for stainless steel.

NOTE 2: Zn95Al5-coated wires provide up to 3 times better resistance compared with heavy zinc coated wires under identical conditions.

4.5 Захист від корозії розтягнутих

елементів групи С

1. Розтягнуті елементи групи С звичайно замикають в захисну оболонку із сталевої або поліетиленової трубки, яка задовольняє вимозі відповідних стандартів, а простір між внутрішньою поверхнею заповнюють сумішшю з антикорозійними властивостями або рідким цементним розчином.

2. Як альтернатива може бути використана поліетиленова оболонка, сформована безпосередньо на канаті, або епоксидне покриття, нанесене поверх окремих жмутів або канатів.

3. Оболонки, що використовуються для захисту канатів, мають бути виконані непроникненими в місцях з’єднань їх із кінцевими для кріплення до конструкції. Місця кріплень повинні бути зконструйованими так, щоб не з’являлися на них розриви у випадках, коли оболонка підлягає дії зусиль розтягу.

4. Пустоти мають бути заповненими суцільними водонепрохідним матеріалом, що не чинить шкідливих дій на розтягувані елементи, як альтернатива, канати мають бути захищеними шляхом циркуляції під оболонкою сухого повітря.

Примітка 1: Суцільні водонепрохідні матеріали бувають м’якими наповнювачами (масла, віск або м’який полімер) або твердими (цемент). Придатність наповнювачів повинна бути встановлена шляхом випробувань. Перелік прийнятих наповнювачів може бути вказаний у Національному Додатку.

Примітка 2 : Захист від корозії несучих вант висячих мостів потребує спеціального підходу. Після обтиснення канату несучої ванти до певного поперечного перерізу його щільно обертають із натяжінням м’яким дротом з гальванічним покриттям, що накладається на шар захисної пасти, достатній для повного заповнення пустот між дротами зовнішнього шару канату та обмотувального дроту. Після видалення надлишків пасти з зовнішньої сторони обмотувального дроту покрита гальванічним цинком поверхня зачищається і фарбується. Особливого відношення потребують місця кріплень вант висячих мостів, де обмотувальний дріт відсутній. Розповсюдженим способом захисту є сушіння навколо жмутів канату.

4.5 CORROSION PROTECTION OF

GROUP C TENSION COMPONENTS

(1) Group C tension components should normally be sheathed using steel or polyethylene tube complying to relevant standards with the space between the inside of the sheath and the cable filled with a suitable corrosion protection compound or cement grout.

(2) Alternatively polyethylene sheathing extruded directly or epoxy coating over the individual strands or cables may be used.

(3) The sheaths used for the cables should be made impermeable at the connections to the anchorages. The joints should be designed so that they do not break, when the sheath is subjected to tension.

(4) Voids should be filled with continuous hydrophobic materials with no detrimental effects on the tension components. Alternatively, the cable may be protected by circulation of the dry air within the sheath.

NOTE 1: Continuous hydrophobic materials are soft fillers, such as grease, wax or soft resin, or hard fillers, such as cement. The suitability of the fillers should be proved by tests. The choice of the acceptable fillers may be specified in the National Annex.

NOTE 2: Corrosion protection of main cables of suspension bridges requires a special approach. After compacting the main cable into the required cross-sectional area the cable is closely wrapped with tensioned galvanized soft wire laid in a suitable paste sufficient to fill completely the voids between the outer cable wires and the wrapping wire. After removal of the surplus paste from outside of the wrapping wire the zinc-coated surface is cleaned and painted. Special treatment is required for suspension bridge cable anchorages where the wrapping wire is removed. Dehumidification of the air around the wires is a common method of protection.

4.6 Захист від корозії в місцях з’єднань

1. Повинні бути прийняті заходи застереження для того, щоб запобігати попаданню дощової води, що збігає по канату, в зажими, сідла і місця анкерування.

2. Місця кріплень вант до конструкції мають бути загерметизовані.

4.6 CORROSION PROTECTION AT

CONNECTIONS

(1) Provision should be made to prevent rainwater running down the cable from entering the clamps, saddles and anchorages.

(2) Cable structure connections should be sealed.

5 РОЗРАХУНОК БУДІВЕЛЬНИХ

КОНСТРУКЦІЙ

5.1 Загальні положення

(1) Розрахунок виконується по граничним станам для таких розрахункових ситуацій:

1 перехідна фаза будівництва;

2 тривалі умови експлуатації після завершення будівництва.

5.2 Перехідна фаза будівництва

(1) Процес будівництва, що включає виготовлення, попереднє натяжіння і геометричну схему споруди, необхідно планувати таким чином, щоб забезпечити досягнення таких станів:

- геометрична схема споруди, що вимагається;

- розподілення постійно діючих зусиль таким чином, щоб вони задовольняли вимогам експлуатаційної надійності і безпеки для всіх граничних розрахункових ситуацій конструкції.

(2) Для контролю відповідності заходам, здійснюваним на протязі всього процесу будівництва (тобто вимірюванням зовнішніх розмірів, схилів, деформацій, частот і сил від будь-яких можливих дій), всі розрахунки повинні здійснюватись з урахуванням постійних навантажень, деформацій та інших дій.

(3) Там, де граничні стани по безпеці під час попереднього натяжіння контролюються диференційованими діями гравітаційних сил

“G” і попереднього натяжіння “P”, частковий коефіцієнт безпеки γ_Fi, що використовується для Р_і повинен бути визначений для даного конкретного стану.

Примітка : У Національному Додатку можуть бути вказані γ_Pі, (рекомендується γ_Pі=1,00).

5 STRUCTURAL ANALY

5.1 GENERAL

(1) The analysis shall be carried out for the limit states considered for the following design conditions:

1. the transient construction phase

2. the persistent service conditions after completion of construction.

5.2 TRANSIENT CONSTRUCTION

PHASE

(1) The construction process including forming cables, pre-stressing and the geometry of the structure should be planned such that the following conditions are attained:

- the required geometric form

- a permanent stress distribution that satisfies the serviceability and ultimate limit state conditions for all design situations.

(2) For compliance with control measures throughout the entire construction process (e.g. measurements of shape, gradients, deformations, frequencies or forces) all calculations should be carried out using characteristic values of permanent loads, imposed deformations and any imposed actions.

(3) Where ultimate limit states during pre-stressing are controlled by the differential effects of gravity loads “G” and prestress “P”, the partial factor γ_Pto be applied to “P” should be defined for that situation.

NOTE: The National Annex may define γ_P, the value of γ_P= 1,00 is recommended.

5.3 Постійні розрахункові стани

конструкцій під час експлуатації

1. Для будь-якої розрахункової ситуації в процесі експлуатації постійні дії G від сил тяжіння і попереднє навантаження або попереднє натяжіння Р повинні бути об’єднанні в постійну дію G + P, яка відповідає постійній зовнішній геометрії споруди.

(2) Для перевірки граничних станів, які забезпечують умови експлуатації, дія G+P повинна бути включена в відповідну комбінацію навантажень. Для перевірки граничного стану EQU або STR (див. EN 1990) постійні дії G+P повинні бути помножені на частковий коефіцієнт безпеки γ_Gsup, якщо вплив постійної дії і змінних дій виявляється несприятливим. Якщо постійні дії G+P виявляються сприятливими, то вони повинні бути помножені на частковий коефіцієнт безпеки γ_Ginf.

Примітка : В Національному Додатку можуть приводитися вказівки на те , в яких випадках за межею області використання EN 1993 може бути застосований частковий коефіцієнт безпеки γ_G для G+P.

(3) Якщо в процесі експлуатації нелінійні дефекти внаслідок деформацій елементів виявляться значними, то ці впливи повинні бути враховані при розрахунках, див. 5.4.

5.3 PERSISTENT DESIGN SITUATION

DURING SERVICE

(1) For any persistent design situation during the service the permanent actions “G” from gravity and preloads or prestressing “P” should be combined in a single permanent action “G + P” corresponding to the permanent shape of the structure.

(2) For the verification of the serviceability limit states the action “G + P” should be included in the relevant combination of action. For the verification of the ultimate limit state EQU or STR (see EN 1990) the permanent actions “G + P” should be multiplied by the partial factor γ_Gsup, when the effects of permanent action and of variable actions are adverse. If the permanent actions “G + P” are favourable they should be multiplied by the partial factor γ_Ginf.

NOTE: The National Annex may give guidance where outside the scope of EN 1993 the partial factor γ_Gto “G+ P” may be used.

3) When nonlinear action effects from deformations are significant during service these effects should be taken into account, see 5.4.

5.4 Нелінійні впливи при урахуванні

деформації

5.4.1 Загальні положення

(1) При розрахунку конструкцій повинні бути ураховані впливи деформацій від ланцюгових ефектів, а також укорочення і подовження внаслідок повзучості.

5.4.2 Ланцюгові ефекти

(1) Ланцюгові ефекти можуть прийматися до уваги шляхом використання модуля E_t для кожного канату або його сегменту

5.4 NON-LINEAR EFFECTS FROM

DEFORMATIONS

5.4.1 General

(1) The effects of deformations from catenary effects and the shortening and lengthening of the components including the effects due to creep should be taken into account.

5.4.2 Catenary effects

(1) Catenary effects may be taken into account by using the effective modulus E_tto each cable or its segment:

E_t

E

(5.1)

1+

w²l ²E

,

12 σ³

де Е – модуль пружності канату, Н/мм²;

w – питома вага, що приймається по таблиці

2.2, Н/мм³;

ℓ – довжина канату;

^σ – напруження в ванті, Н/мм², для станів,

вказаних в 5.3, приймається рівним ^σ_G+P^.

E is the modulus of elasticity of the cable in N/mm^²

w is the unit weight according to Table 2.2 in N/mm³

ℓ is the horizontal span of the cable in mm

^{σisthestressinthecableinN/mm². Forsituationsaccordingto5.3itisσ}_G+P^.

5.4.3 Вплив деформацій на конструкцію

(1) В розрахунках із ефектами другого порядку (урахування деформаційної геометрії конструкції) вплив змінних навантажень повинен враховувати початкову деформовану геометричну форму конструкції від постійного навантаження для даної температури Т_о.

(2) Для розрахунків із ефектами другого порядку при оцінці граничних станів експлуатаційної надійності ці впливи повинні визначатися з використанням характерного сполучення навантажень. Цей вплив може бути використаний для перевірки граничних станів по безпеці згідно 7.2.

(3) В розрахунках із ефектами другого порядку для оцінки нелінійної поведінки конструкції (нелінійна реакція конструкції) при визначенні граничної міцності потрібна постійна геометрична форма конструкції при початковій температурі Т_оповинна прийматися в комбінаціях навантажень “γ_G(G + P)”. Розрахункові значення змінних впливів ^γ_Q^Q_k1^+γ_Q^ψ₂^Q_k2можуть прийматися із відповідними допусками на недосконалість конструкції.

Примітка : Для визначення γ_G див. 5.3 (2).

5.4.3 Effects of deformations on the

structure

(1) For the 2^nd order analysis the action effects due to variable loads should take into account the initial geometrical form of the structure due to the permanent loading “G + P” for a given temperature T₀.

(2) For the 2^ndorder analysis at serviceability limit state the action effects should be determined using the characteristic load combination. These action effects may also be used for ultimate limit state verifications according to 7.2.

(3) For 2^ndorder analysis for the non-linear behaviour of structures (over-linear structural response) at the ultimate limit state the required permanent geometrical form of the structure at the reference temperature T₀ should be combined with the stresses due to “γ_G(G + P)”. Design values of the variable actions ^γ_Q^Q_k1^+γ_Q^ψ₂^Q_k2may be applied together with the appropriate assumptions for the imperfection of the structure.

NOTE: For γ_Gsee 5.3(2).

6 ГРАНИЧНІ СТАНИ ПО БЕЗПЕЦІ

6.1 Системи із розтягнутими стрижнями

(1) Системи із розтягнутими стрижнями повинні бути розраховані із урахуванням граничних станів по безпеці згідно EN 1993-1-4 в залежності від марок сталі, що використовується.

6 ULTIMATE LIMIT STATES

6.1 TENSION ROD SYSTEMS

(1) Tension rod systems should be designed for the ultimate limit state according to EN 1993-1-1 or EN 1993-1-4 depending on the type of steel used.

6.2 Попередньо напружені стрижні та

складові елементи системи груп В і С

(1) Р Для граничного стану по міцності повинна виконуватись умова

6.2 PRE-STRESSING BARS AND

GROUP B AND C COMPONENTS

(1) P For the ultimate limit state it shall be verified that

F_Ed

≤ 1 , (6.1)

F_Rd

де F_Ed – розрахункове значення основного зусилля, що діє на канати;

F_Rd – розрахунковий опір розтягуванню.

where F_Edis the design value of the axial rope force

F_Rd is the design value of the tension resistance.

(2) Розрахунковий опір розтягуванню F_Rdприймається по формулі:

(2) The design value of the tension resistance F_Rdshould be taken as follows:

F_{Rd (6.2)}

де F_uk – нормативне значення розривного зусилля;

F_k – нормативне значення граничного зусилля розтягнутого елемента, згідно таблиці 6.1

γ_R – частковий коефіцієнт безпеки.

where F_uk is the characteristic value of the breaking strength,

F_kis the characteristic value of the proof strength of the tension component as given in Table 6.1;

γ_R is the partial factor.

Таблиця 6.1-Допустимий опір розтягнутого елемента

Table 6.1- Proof strength of tension components

Група

Group

Відповідний стандарт

Relevant standard

Допустимий опір F_k

Proof strength F_k

A

EN 10138-1

F_0,1k*)

B

EN 10264

F_0,2k

C

EN 10138-1

F_0,1k

*) Для попередньо напружених станів див.EN 1993-1-1 і EN 1993-1-4

*) For prestressing bars see EN 1993-1-1 and EN 1993-1-4

Примітка 1: F_ukвідповідає нормативному значенню максимальної міцності на розтяг.

Примітка 2: Перевірка F_kгарантує, що цей елемент залишається гнучким, коли впливи досягнуть їх розрахункового значення. Для елементів (наприклад, канати закритого сплетіння), де F_k≥ F_uk/1,5, ця перевірка не потрібна.

Примітка 3 : По результатам випробувань при доставці вказується, що експериментальні показники F_ukеі F_kезадовольняють вимозі:

• F_ukе> F_uk;

• F_kе> F_k.

Див. EN 12385, частина 1.

Примітка 4 : Частковий коефіцієнт безпеки γ_R може бути вказаний у Національному Додатку. Його значення залежить від того, приймаються або ні заходи до кінцевиків вант, щоб зменшити згинальні елементи від їх скручення, див. 7.1. Значення γ_R в таблиці 6.2 мають рекомендаційний характер.

NOTE 1: F_ukcorresponds to the characteristic value of the ultimate tensile strength.

NOTE 2: The check against F_kensures that the component will remain elastic when the actions attain their

design value. For components (e.g. fully locked coil ropes) where F_k≥ F_uk/1,5 this check is not required.

NOTE 3: By tests on delivery it is demonstrated that the experimental values F_ukeand F_kesatisfy the requirement

• F_ukе> F_uk;

• F_kе> F_k.

see EN 12385, Part 1.

NOTE 4: The partial factor γ_Rmay be specified in the National Annex. The value is dependent on whether or not measures are applied at the rope ends to reduce bending moments from cable rotations, see 7.1(4). The values for γ_Rin Table 6.2 are recommended.

Таблиця 6.2 - Значення γ_R, що рекомендуються

Table 6.2 - Recommended γ_R, values

Заходи щодо згинальних моментів в місцях закріплення

Measures to minimize bending stresses at the anchorage

γ_R

Так

Yes

0,90

Ні

No

1,00

(3) Для попередньо напружених станів і розтягнутих елементів групи С нормативне значення міцності на розрив визначається по формулі

(3) For prestressing bars and group C tension components the characteristic value of the breaking strength should be determined from:

F_uk= A_mf_uk , (6.3)

де A_m площа поперечного перерізу металевої частини, див. 2.3.1;

f_uk - нормативне значення міцності на розрив стрижнів дроту або попередньо напружених жмутів, згідно відповідному стандарту.

where A_mis the metallic cross-section, see 2.3.1;

f_ukis the characteristic value of the tensile strength of bars, wires or (prestressing) strands according to the relevant standard.

(4) Для розтягнутих елементів групи В F_ukвизначається таким чином

(4) For group B tension components F_ukshould be calculated as:

F_uk= F_mink_e, (6.4)

де k_e – коефіцієнт втрат, приведений в таблиці 6.3 для деяких типів кінцевих зажимів (муфт);

F_min – визначається згідно EN 12385-2:

k_eis the loss factor given in Table

where F_minis determined according to EN 12385-2 as:

_{, (6.5)}

де К – мінімальний коефіцієнт впливання на розрив, приймаючи до уваги втрати при зкручуванні;

d – номінальний діаметр канату, мм;

R_r – марка канату, Н/мм².

Примітка: k, d, R_r вказані для всіх канатів згідно з EN 12385-2.

where K is the minimum breaking force factor taking account of the spinning loss;

d is the nominal diameter of the rope in mm;

R_ris the rope grade in N/mm^².

NOTE: K, d, R_rare specified for all ropes in the EN 12385-2.

Таблиця 6.3 - Коефіцієнт втрат k_е

Table 6.3 - Loss factors k_e

Тип зажиму

Type of termination

Коефіцієнт втрат k_e

Loss factor k_e

Канатний замок, ущільнений металом

Metal filled socket

1,0

Канатний замок, ущільнений полімером/емаллю

Resin filled socket

1,0

Петля із обтисненою муфтою

Ferrule-secured eye

0,9

Штампований замок

Swaged socket

0,9

U – подібний болт/хомут

U-bolt grip

0,8 *)

*) Для U – подібного болта – хомута можливе значення попереднього натяжіння

*) For U-bolt grip a reduction of preload is possible.

6.3 Сідла

6.3.1 Геометричні умови

(1) На рисунку 6.1, а також в (2) і (3) приведені геометричні вимоги, коли напруженнями внаслідок кривизни дроту в розрахунку можна знехтувати

6.3 SADDLES

6.3.1 Geometrical conditions

(1) Where the saddle proportions meet the requirements given in Figure 6.1, (2) and (3), stresses due to curvature of wires may be neglected in the design.

1 – канат;

2 – сідло;

L₂– довжина жмута/канату між двома теоретичними тангенціальними дотичними точками Т₁ при найбільш несприятливому характерномусполученні навантажень і ланцюгових впливів.

_∆L₂– додаткова дуга обхвату;

d^/- ширина контакту.

1 strand/rope

2 saddle

L₂ length of strand/rope between the two theoretical tangent points T₁under the most unfavourable characteristic combination of loads and the catenary effects

_∆L₂^{additionallengthofwrap}

d^/ is the contact width.

Рисунок 6.1 - Укладання канату по сідлу

Figure 6.1- Bedding of a strand/rope over a saddle

Примітка: Відповідність вимогам (1) приводить до зниження опору на розрив жмута і канату не більше 3%.

(2) Радіус сідла повинен бути не меншим, ніж більша з двох величин: 30d або r₁ ≥ 400Ø;

де ∅ – діаметр дроту;

d – діаметр канату.

(3) Значення r₁, може бути зменшено до 20d, якщо основа канату не менше ніж на 60 % діаметру покрита міцним металом або цинковим напиленням товщиною 1 мм.

(4) Менші радіуси можуть бути використані для спіральних канатів, якщо це підтверджується випробуваннями.

Примітка : Точки сідла Т_і і Т₂повинні бути визначені для відповідних випадків навантаження, приймаючи до уваги рух опор і вант.

6.3.2 Проковзування вант в сідлах

(1) Щоб запобігати проковзуванню, необхідне виконання таких умов

NOTE: Compliance with the requirements in (1) above will result in the breaking resistance of the strand and rope being reduced by not more than 3 %.

(2) The radius r₁of the saddle should not be less than the greater of 30d or r₁ ≥ 400∅, where

∅ is the diameter of wire;

d is the diameter of the cable;

(3) The value of r₁may be reduced to 20d when the bedding of the rope on at least 60% of the diameter is coated with soft metal or zinc spray with a minimum thickness of 1 mm.

(4) Smaller radii may be used for spiral ropes where justified by tests.

NOTE: The locations of T₁and T₂ should be determined for the relevant load cases taking into account the movements of bearings and cables.

6.3.2 Slipping of cables over saddles

(1) To prevent slippages the following condition should be met:

max {

F_Ed1

} ≤ e {

µ α

}, (6.6)

F_Ed2

γ м, f₂

де F_Ed1і F_Ed2– розрахункові значення максимального і мінімального зусилля відповідно на кожній стороні ванти;

µ – коефіцієнт тертя між вантою і сідлом;

α – кут ванти, що проходить через сідло, рад;

γ_M,f2– частковий коефіцієнт безпеки для опору тертю.

Примітка: Частковий коефіцієнт безпеки γ_M,fr може бути вказаним в Національному Додатку. Значення, що рекомендується γ_M,fr= 1,65.

(2) Якщо умова (1) не задовольняється, необхідно передбачити зажими для виникнення додаткової радіальної сили зажима F_r, такої, щоб

Where F_Ed1and F_Ed2 are the design values of the maximum and minimum force respectively on either side of the cable;

µ is the coefficient of friction between cable and saddle;

α is the angle in radians, of the cable passing over the saddle;

γ_M,fris the partial factor for friction.

NOTE: The partial factor γ_Mfrmay be given in the National Annex. The value γ_Mfr= 1,65 is recommended.

(2) If (1) is not satisfied, clamps should be provided to impart an additional radial clamping force F_rsuch that

F_Ed1-

k F_rμ

≤ e

{

μα

} , (6.7)

γ_{M, f2}

γ_{M, f2}

F_Ed2

де k – звичайно дорівнює 2,0 , якщо має місце повне тертя між пазами/канавками сідла і зажимом, та F_r не перевищує опір ванти силам зажиму, див.6.3.3, інакше k = 1;

γ_M,fr– частковий коефіцієнт безпеки для опору тертя.

where k is normally as 2,0 where there is full friction developed between the saddle grooves and the clamp and F_rdoes not exceed the resistance of the cable to clamping forces, see 6.3.3, other k =1,0

γ_M,fris the partial factor for friction resistance.

(3) При визначенні F_r від попередньо напружених болтів повинні бути розглянуті такі впливи:

а) тривала повзучість;

b) зменшення діаметру, якщо збільшується натяжіння;

с) стиснення ванти або овальність;

d) зменшення попереднього навантаження в болтах хомутів зовнішніми силами;

е) різниця температур.

6.3.3 Поперечний тиск

(1) Поперечний тиск q_Ed внаслідок радіальної сили зажиму повинен бути обмеженим до

(3) In determining F_rfrom preloaded bolts the following effects should be considered:

a) long term creep;

b) reduction of diameter if tension is increased;

c) compaction/bedding down of cable or ovalisation;

d) reduction of preload in clamp bolts by external forces;

e) differential temperature.

6.3.3 Transverse pressure

(1) P The transverse pressure q_Eddue to the radial clamping force F_rshall be limited to

g

q_Ed

≤ 1, (6.8)

d_Rd

де

where

q_{Ed =}

F_n

,

d/L₂

та

0,6d ≤ d ^/≤ d

(d^/ - див. рис. 6.1 в);

тут q_Rk – граничне значення тиску в поперечному перерізі, яке має бути визначеним згідно результатів випробувань;

_{– частковий коефіцієнт безпеки.}

Примітка: Для розрахунку q_Rdтиск від F_Ed, не потребує розгляду, бо це вже приведено в 6.3.1.

(2) При відсутності даних випробувань граничні значення тиску в поперечному перерізі q_Rkприймають по таблиці 6.4

Таблиця 6.4 – Граничні значення q_Rk

Table 6.4 - Limiting values q_Rk

q_Rk is the limiting value of the transverse pressure which shall be determined from tests;

_{is the partial factor.}

NOTE: For calculating q_Rdthe pressure from F_Ed1need not be considered as it is covered by the rules in 6.3.1.

(2) In the absence of tests the limiting values of the transverse pressure q_Rkshould be obtained from Table 6.4.

Тип ванти

Type of cable

q_Rk[Н/мм²]

q_Rk[N/mm²]

Сталеві муфти і сідла

Steel clamps and saddles

Амортизаційні зажими/муфти та сідла

Cushioned clamps and saddles

Канат закритого сплетіння

Fully locked coil rope

40

100

Канат спірально-жмутовий

Spiral strand rope

25

60

Примітка 1: Використання граничних значень q_Rkпри γ_M,bed= 1,0 повинно привести до зменшення не більше ніж на 3 % міцності на розрив ванти.

Примітка 2: Зажими повинні мати захисний шар м’якого металу або напиленого цинкового покриття мінімальної товщини 1мм.

NOTE 1: The use of the limiting values q_Rkwith γ_M,bed= 1,00 should lead to a reduction of not more than 3 % of the breaking strength of the cable.

NOTE 2: Cushioned clamps should have a layer of soft metal or sprayed zinc coating with a minimum thickness of 1 mm.

6.3.4 Проектування сідел

(1) Сідла розраховують на зусилля в ванті, яке дорівнює добутку коефіцієнту k на розривне зусилля F_ukканатів.

Примітка: Коефіцієнт k може бути вказаним у Національному Додатку; значення, що рекомендується, k=1,10.

6.3.4 Design of saddles

(1) Saddles should be designed for a cable force of k times the characteristic breaking strength F_ukof the cables.

NOTE: The factor k may be specified in the National Annex. The value of k = 1,10 is recommended.

6.4 Зажими

6.4.1 Проковзування зажимів

(1) Р Якщо зажими передають поздовжнє зусилля на ванти, а механічні частини не скріплені разом (рисунок 6.2), проковзування запобігається перевіркою

6.4 CLAMPS

6.4.1 Slipping of clamps

(1) P Where clamps transmit longitudinal forces to a cable and the parts (see Figure 6.2) are not mechanically keyed together, slipping shall be prevented by verifying

F_Ed≤

(F_Ed1+ F_r) μ

, (6.9)

γ _Mf²

де F_Ed –компонент зовнішнього розрахункового навантаження, паралельного ванті;

F_Ed1 –компонент зовнішнього розрахункового навантаження, перпендикулярно до напрямку ванти;

F_r –радіальна сила зажиму, яка може бути зменшена до 0;

µ - коефіцієнт тертя;

γ_M,f²– частковий коефіцієнт безпеки для опору тертю.

Примітка 1: Частковий коефіцієнт безпеки γ_M,f2може бути вказаний у Національному Додатку; значення, що рекомендується, γ_M,f2=1,65.

Примітка 2: F_rможе бути збільшена або зменшена зовнішніми зусиллями згідно характеру їх прикладення до зажиму ванти.

where F_{Edisthecomponentofexternaldesignload paralleltothecable;}

F_Ed1 is the component of the external design load perpendicular to the cable;

F_r is the radial clamping force considered that may be reduced by items in 0(3);

µ is the coefficient of friction;

γ_M,f2 is the partial factor for friction.

NOTE 1: The partial factor γ_M,frmay be specified in the National Annex. γ_M,fr= 1,65 is recommended.

NOTE 2: F_rmay be increased or reduced by external forces according to the manner in which they are applied to the cable clamp.

6.4.2 Поперечний тиск

(1) Поперечний тиск у зв’язку із тим, що може бути вжита більша із величини F_Ed1або F_Ed1+ F_r, повинен задовольняти вимогам 6.3.3.

6.4.3 Проектування зажимів

(1) Зажими та з’єднувальні елементи (наприклад, підвіски до несучої ванти) розраховуються на теоретично розраховане зусилля, яке дорівнює добутку коефіцієнта 1,15 на нормативне значення граничного зусилля F_k розрахованих допоміжних елементів (див. рисунок 6.2).

Примітка: F_k не має прямого зв’язку із граничними станами (ULS). При використанні F_kвиконується розрахунок на вплив максимального допустимого навантаження.

6.4.2 Transverse pressure

_{(1)ThetransversepressureduetotheapplicationofthegreaterofFEd1or}

_{FEd1+Frshouldmeetthe requirents of 6.3.3.}

6.4.3 Design of clamps

(1) Clamps and their fittings connecting components such as hangers to a main cable should be designed for a notional force equal to 1,15 times the proof force F_kof the secondary components clamped, see Figure 6.2.

NOTE: F_kis not directly related to ULS. By the use of F_kcapacity design is applied.

1 – отвір для попередньо натягнутих болтів;

2 – радіальна сила зажиму F_r від попереднього натяжіння болтів.

1 hole for preloaded bolts

2 ^{preload F}_r^{frompreloadedbolts}

Рисунок 6.2 - Зажим

Figure ^6.2-Clamp

7 SERVICEABILITY LIMIT STATES

7.1 SERVICEABILITY CRITERIA

(1) The following serviceability criteria should be considered.

1. Deformations or vibrations;

2. Elastic service conditions.

NOTE 1: Limits for deformations or vibrations may result in a stiffness requirement governed by the structural system, the dimensions and the preloading of high strength tension components, and by the slipping resistance of attachments.

NOTE 2: Limits to retain elastic behaviour and durability are related to maximum and minimum values of stresses for serviceability load combinations.

(2) Bending stresses in the anchorage zone may be reduced by suitable measures (e.g. neoprene pads for transverse loading).

7.2 STRESS LIMITS

(1) Limiting stress may be specified for the characteristic load combination for the following purposes:

– to keep stresses in the elastic range for the relevant design situations during construction and in the service phase;

– to limit strains such that corrosion control measures are not affected, i.e. cracking of sheaths, hard fillers, opening of joints etc., and also to cater for uncertainty in the fatigue design;

– ULS verifications for linear and sub-linear structural response to actions.

(2) Stress limits should be related to the breaking strength as follows:

σ_uk=

F_uk

, (7.1)

A_m

see equation (6.3)

NOTE 1: The National Annex may give values for stress limits f_constand f_SLS. Recommended values for stress limits f_const are given in Table 7.1 for the construction phase and for stress limits f_SLSin Table 7.2 for service conditions.

NOTE 2: The stress limits follow from

F_const=

σ _uk

=

0,66 σ _uk

, (7.2)

1,50 γ_Rγ_F

γ_Rγ_F

при

_{=1,0x1,10=1,10 – для короткотривалих станів;}

_{=1,0x1,20=1,20 – для довготривалих станів.}

with

_{=1,0x1,10=1,10 for short term situations}

_{=1,0x1,20=1,20 for long term situations}

Примітка 3: Граничні напруження визначають по формулі

NOTE 3: The stress limits follow from

F_SLS=

σ _uk

=

0,66 σ _uk

1,50 γ _Rγ _F

γ _Rγ _F

, (7.3)

_{=0,9x1,48=1,33 – з урахуванням напружень від вигину;}

_{=1,0x1,48=1,48 – без урахування напружень від вигину.}

де _==1,501,48

Примітка 4 : Граничне напруження _{=0,45 використовують для випробовувань, див. додаток А.}

_{=0,9x1,48=1,33 with bending stresses}

_{=1,0x1,48=1,48 without bending stresses where}

_==1,501,48

NOTE 4: The stress limit f_SLS= 0,45 σ_ukis used for testing, see Annex A.

Таблиця 7.1 - Граничні напруження для стадії будівництва f_сonst

Table 7.1 - Stress limits f_constfor the construction phase

Стадія монтажу

Stage of installation

f_const.

При установці перших елементів на протязі кількох годин

First tension components for only a few hours

0,60 σ_uk

Після установки інших елементів

After instalment of other tension components

0,55 σ_uk

Таблиця 7.2 - Граничні напруження для умов експлуатації

Table 7.2 - Stress limits f_SLSfor service conditions

Умови навантаження

Loading conditions

f_SLS

Розрахунок втомленості з урахуванням напружень від вигину*)

Fatigue design including bending stresses *)

0,50 σ_uk

Розрахунок втомленості без урахування напружень від вигину

Fatigue design without bending stresses

0,45 σ_uk

Напруження вигину можуть бути зменшеними локальними заходами , див. 7.1(4)

*) Bending stresses may be reduced by detailing measures, see 7.1(4).

8. ВІБРАЦІЇ ВАНТ

8.1 Загальні відомості

(1) Для вант, схильних до зовнішніх впливів (наприклад, відтяжки) перевіряються будь-які вібрації, що виникають від дії вітру (під час будівництва або експлуатації), а також їх впливання на безпеку.

(2) Аеродинамічні впливи на ванти можуть бути заподіяні:

а) поштовхами (від дії турбулентності повітряного потоку);

b) від вихроутворення (від вихрів Кармана в потоках повітря за вантою);

c) галопуванням (від самоіндукції);

d) потоковим галопуванням (пружно-текуча взаємодія сусідніх вант);

e) взаємодія ванти з вітром та дощем.

Примітка : Галопування неможливе для ванти з круговим поперечним перерізом у зв’язку із симетрією.

Це явище може виникнути для вант, у яких зовнішня форма змінилась із-за виникнення на них шарів льоду або пилу. Впливи, які викликані прогинами, перерахованими в п.п. c), d), e), є функцією руху ванти (оборотній зв’язок) і виникають внаслідок аеропружної нестабільності, яка призводить до вібрації з великою амплітудою, що починається при деякій критичній швидкості вітру. У зв’язку з тим, що для надійного прогнозування механізм динамічного збудження не може бути змодельованим з достатньою точністю, повинні бути вжиті заходи для обмеження непередбачених вібрацій.

(3) Вібрації вант можуть бути також викликані динамічними силами, що діють на інші частини конструкції ( головну балку, пілон, тощо).

Примітка : Це явище часто називають «параметричним збудженням» і воно є відповідальним за вібрації з великою амплітудою, де власні частоти вант та всією конструкції накладаються одне на одного.

8.2 Заходи щодо обмежень вібрації канатів

(1) Конструкції, що підтримуються вантами, повинні знаходитись під моніторингом у зв’язку з вібраціями, викликаними надмірними дощовими і вітровими навантаженнями, шляхом візуального огляду або іншими способами, які дозволяють більш точне визначення їх амплітуд, режимів роботи та частот.

(2) При проектуванні конструкцій вант необхідно передбачити можливість збільшення заходів контролю за вібрацією під час будівництва і після його закінчення.

(3) Такі заходи можуть включати в себе:

а) модифікацію поверхні ванти з приданням їй аеродинамічної форми;

b) демпфіруюче облаштування;

c) стабілізуючі ванти (наприклад, кріпильні канати із відповідними з’єднувальними облаштуваннями).

8.3 Оцінка ризиків

(1) Вібраціям вант під дією дощу і вітру треба запобігати конструктивними заходами; вони можуть включати використання вант, поверхні яких надана задана фактура.

(2) Небезпека вібрації збільшується при більшій довжині вант-відтяжок. Короткі ванти-відтяжки (довжиною менше ніж 70-80 м) звичайно не завдають ніякого ризику за виключенням випадку, коли внаслідок нестійкої конструкції (дефектна форма та гнучкий настил) може виникнути параметричний резонанс. Отже, для коротких вант-відтяжок демпфер не потрібний.

(3) Для вант-відтяжок великої довжини (≥80 м) необхідно, щоб критичний коефіцієнт затухання перевищував величину 0,5%. Демпфери можуть бути встановлені на вантах крайніх прогонів, де малоймовірні будь-які великі зміщення місць кріплення, оскільки довжина прогону не є великою.

(4) Ризик параметричного резонансу потрібно оцінювати на стадії проектування шляхом детального вивчення можливих типів вилучення конструкції і вант-відтяжок з урахуванням коефіцієнта кутових частот і зміщень місць кріплень для кожного типу.

(5) Щоб уникнути накладання частот, тобто станів, коли частота збудження ванти-відтяжки знаходиться в межах 20 % від частоти конструкції _{n або 2n, необхідні спеціальні заходи. При необхідності стабілізуючі ванти можуть бути використані для зсування модульних кутових частот вант-відтяжок.}

(6) Для забезпечення безпеки і зручності користувача амплітуда вібрації повинна бути обмеженою шляхом використання такого критерію реакції, щоб при помірній швидкості вітру (15 м/сек) амплітуда вібрації вант не перевищувала L/500, де L- довжина канату.

9 ВТОМЛЕНІСТЬ

9.1 Загальні відомості

(1) Втомлювана міцність розтягуваних елементів для класів впливів 3, 4 і 5 повинна визначатись згідно таблиці 2.1 із використанням втомлюваних впливів по EN 1991 і відповідної категорії конструктивних деталей.

(2) Втомлюване руйнування канатних систем звичайно здійснюється в місцях кріплення сідел і зажимів. Ефективну категорію деталей для цих місць рекомендується визначати по випробуванням, в яких відтворюються будь-які згинальні впливи або поперечні напруження, практично можливі. Оцінка даних випробувань повинна здійснюватись згідно EN 1990, додаток 1.

9.2 Флотаційні осьові навантаження

(1) При відсутності деяких випробувань, описаних в 9.1 (2), криві втомлюваної міцності і категорії деталей можуть бути одержані із рисунка 9.1 і таблиці 9.1 відповідно

8 VIBRATIONS OF CABLES

8.1 GENERAL

(1) For cables exposed externally (e.g. stay cables) any wind-induced vibrations during and after erection and their impact on safety should be checked.

(2) Aerodynamic forces on the cable may be caused by:

a) buffeting (from turbulence in the air flow)

b) vortex shedding (from von Karman vortexes in the wake behind the cable)

c) galloping (self induction)

d) wake galloping (fluid-elastic interaction of neighbouring cables)

e) interaction of wind, rain and cable

NOTE: Galloping is not possible on a cable with a circular cross-section for symmetry reasons. This phenomenon may arise with cables where apparent shapes have altered, due to formation of layers of ice or dust. Forces due to c), d) and e) are a function of the motion of the cable (feedback) and are due to the ensuing aeroelastic instability leading to vibrations of large amplitudes starting at a critical wind speed. As the mechanism of dynamic excitation cannot yet be modelled with sufficient accuracy to make reliable predictions, measures should be provided to limit unforeseen vibrations.

(3) Cable vibrations may also be caused by dynamic forces acting on other parts of the structure (girder, pylon).

NOTE: This phenomenon is often referred to as “parametric excitation” and is responsible for large amplitude vibrations where the eigen-frequency of the cable stays and the structure overlap.

8.2 MEASURES TO LIMIT

VIBRATIONS OF CABLES

(1) Structures supported by cables should be monitored for excessive wind and rain induced vibrations either by visual inspection or other methods that allow a more accurate determination of their amplitudes, modes and frequencies.

(2) In the design of a cable structure provisions should be made for installing vibration controlling measures during or after erection.

(3) Such measures may include:

a) modification of cable surface (aerodynamic shape);

b) damping devices;

c) stabilizing cables (e.g. tie-down cables with appropriate connections).

8.3 ESTIMATION OF RISKS

(1) Vibration of cables due to rain and wind should be prevented by design; this can involve utilising cable stays with texturing.

(2) The risk of vibration increases with cable stay length. Short cable stays (less than about 70 m to 80 m) generally impose no risk, except that in the case of a particularly unstable structure (poorly shaped and flexible deck) parametric resonance occurs. Dampers are therefore not needed for short cable stays.

(3) For long cable stays with length greater than 80 m provisions should be made for the installation of dampers to ensure that the critical damping ratio exceeds 0,5 %. Dampers may be dispensed with on the back span cable stays where it is unlikely to have any major displacement of the anchorage as the span is short.

(4) The risk of parametric resonance should be assessed at the design stage by means of a detailed study of the buckling modes of the structure and cable stays, considering the ratio of angular frequencies and anchorage displacement for each mode.

(5) Measures should be taken to avoid overlapping of frequencies, i.e. situations where the cable stay’s frequency of excitation is within 20 % of the structure’s frequency _{nor 2n. If necessary, stability cables can be used to offset the modal angular frequencies of the cable stays.}

(6) For users comfort and safety, the amplitude of cable stay vibration should be limited using a response criterion such that with a moderate wind velocity of 15 m/s the amplitude of cable stay vibration should not exceed L/500, where L is the length of the cable.

9 FATIGUE

9.1 GENERAL

(1) The fatigue endurance of tension components in exposure classes 3, 4 or 5 to Table 2.1 should be determined using the fatigue actions from EN 1991 and the appropriate category of structural detail.

(2) Fatigue failure of cable systems usually occurs at anchorages, saddles or clamps. The effective category of detail at these locations should preferably be determined from tests representing the actual configuration used and reproducing any flexural effect or transverse stresses likely to occur in practice. The test evaluation should be carried out according to EN 1990 – Annex D.

9.2 FLUCTUATING AXIAL LOADS

(1) In the absence of the tests described in 9.1(2) above, fatigue strength curves and detail categories may be obtained from Figure 9.1 and Table 9.1, respectively.

Рисунок 9.1- Криві втомлюваної міцності для розтягнутих елементів конструкції

Figure 9.1- Fatigue strength curves for tension components

Таблиця 9.1- Конструкції деталей для втомлюваної міцності, згідно EN 1993-1-9.

Table 9.1- Detail categories for fatigue strength according to EN 1993-1-9

Група

Grouррp

Розтягнуті елементи

Tension components

Категорія деталей

Detail category ∆σ_c[N/mm²]

A

1

Попередньо напружені стрижні

Prestressing bars

105

B

2

Канат закритого сплетіння з металевим або полімерним муфтовим з’єднанням

Fully locked coil rope with metal or resin socketing

150

3

Спіральні жмути із металевим або полімерним муфтовим з’єднанням

Spiral strands with metal or resin socketing

150

C

4

Пучок із паралельних дротових жмутів із епоксидним муфтовим з’єднанням

Parallel wire strands with epoxy socketing

160

5

Зв’язка паралельних жмутів

Bundle of parallel strands

160

6

Зв’язка паралельних дротів

Bundle of parallel wires

160

Примітка : Категорія деталей в таблиці 9.1 відноситься до класів несприятливих впливів 3 і 4 згідно таблиці 2.1. Для осьових і поперечних втомлюваних впливів (клас впливу 5 згідно таблиці 2.1) необхідні додаткові захисні заходи для того, щоб звести згинальні напруження до мінімуму.

(2) категорії деталей, приведені в (1), дійсні при таких умовах:

а) ванти з муфтами відповідають основним вимогам додатку А;

b) конструкції вант, сідел та зажимів відповідають розділу 6;

c) значні аеродинамічні коливання вант обмежені, див. розділ 8;

d) забезпечують відповідний захист від корозії, див. розділ 4.

(3) Оцінка втомленості див. EN 1993-1-9.

NOTE: The detail categories in Table 9.1 refer to exposure classes 3 and 4 according to Table 2.1. For axial and lateral fatigue actions (exposure class 5 according to Table 2.1) additional protective measures are required in order to minimise bending stresses.

(2) The categories given in (1) are only valid when the following conditions apply:

a) cables with sockets comply with the basic requirements in Annex A;

b) the design of cables, saddles and clamps complies with 6;

c) large aerodynamic oscillations of cables are prevented, see 8;

d) adequate protection against corrosion is provided, see 4.

(3)For fatigue assessments see EN 1993-1-9.

ДОДАТОК А

(довідковий)

ВИМОГИ ДО ВИРОБІВ ДЛЯ РОЗТЯГНУТИХ ЕЛЕМЕНТІВ

ANNEX A

[informative]

PRODUCT REQUIREMENTS FOR TENSION COMPONENTS

А.1 Сфера застосування

(1) В даному Додатку наведені вимоги до виробів для розтягнутих елементів та їх кінцевих закріплень, які використовуються в будівлях та інженерних спорудах

(2) Вимоги базуються на специфічних аспектах використання збірних розтягнутих елементів з урахуванням умов оточуючого середовища та навантажень.

(3) Наведені наступні групи збірних розтягнутих елементів:

– Група А: розтягнуті стрижневі системи, окремі стрижні;

– Група С: пучки паралельних дротів, пучки стрижнів, пучки паралельних жмутів

А.2 Основні вимоги

(1) Розтягнуті елементи повинні відповідати таким критеріям:

1 забезпечувати міцність та гнучкість канатної системи і її кінцевих закріплень;

2 бути витривалими до дії коливань від осьових навантажень, згинальних напружень кутових відхилень, ланцюгових впливів від вітрових навантажень та дефектам монтажу;

3 їх поздовжня та згинальна жорсткість повинна забезпечувати стійкість вантової системи (наприклад за допомогою гарантованого попереднього натяжіння);

4 забезпечувати захист ванти і місць її кріплення від корозії;

5 стійкість до стирання в місцях контакту рухомих сталевих деталей.

(2) Кінцеві муфти та місця кріплення розтягнутих елементів повинні бути запроектовані таким чином, щоб:

1 несуча здатність розтягнутого елемента досягалась до появи будь-якої пластичної або іншої остаточної деформації в місцях анкерування або на кожному несучому елементі;

2 їх розрахунковий опір утомленості переви-щував міцність елементів при розрахунках на втомленість;

3 були передбачені засоби для регулювання довжини елемента, щоб були виконані вимоги щодо попереднього навантаження геометричних допусків тощо;

4 в місцях закріплення було передбачено досить рухоме з’єднання для компенсації неточностей при виготовлені і монтажу;

5 мати можливість заміни розтягнутих елемен-тів при перенатяжінні.

(3) Вищенаведені вимоги повинні забезпечува-тись таким чином:

– відповідним підбором матеріалів для дротів жмутів сталевих елементів і захисних покриттів;

– вибором форми конструкцій з врахуванням необхідних міцності, жорсткості, пластичності, довговічності та надійності при виготовленні, транспортуванні, відвантаженні та монтажу;

– контролем якості точного виконання кінцевих закріплень для забезпечення точної центрації розтягнутого елемента в умовах експлуатації.

(4) Виконання вищенаведених вимог необхідно перевіряти шляхом випробування, яке є частиною відповідної системи керування якістю.

А.3 Матеріали

(1) Всі матеріали, які використовуються, повинні задовольняти відповідним європейським технічним специфікаціям

(2) Придатність системи захисту від корозії, з виключенням надійності заповнювачів та захисних матеріалів, повинна бути підтверджена відповідними випробуваннями.

Примітка: Випробування можуть підтвердити таке:

– захист від агресивного середовища (хімічні реагенти, корозійне розтріскування в результаті перенатяжіння, ультрафіолетового випромінювання);

– водонепроникність (гнучкість ванти і її надійність при згині);

– довговічність фарби (при необхідності).

А.4 Вимоги до випробувань

А.4.1 Загальні положення

(1) Випробування дротів, жмутів, прутиків розтягнутих елементів в зборі повинні гарантувати їх роботу у відповідності з необхідними вимогами.

(2) F_ke та F_uke (див. 6.2) слід визначити в період випробування на розтяг при дії статичного навантаження. За необхідності (наприклад, для розрізу по довжині (див. 3. 4) і розрахунку будівельних конструкцій (див. розділ 5) випробування повинні орієнтуватись на передбачений рівень натяжіння ванти в конструкції для виміру всіх необхідних параметрів.

(3) Для визначення кривої міцності від утомленості, за необхідністю, слід провести достатню кількість випробувань на дію осьового навантаження, якщо _{=0,45 (див. 7.2(2) при різних значеннях F, таблиця А.4.1.}

Примітка: Випробування на втомленість слід виконувати при контролі навантаження, а не контролі видовження.

A.1 Scope

1) This annex gives the product requirements for tension components and their terminations to be used for buildings and civil engineering works.

(2) The requirements are based on the specific use of the prefabricated tension component including environmental and loading conditions.

(3) The following types of prefabricated tension components are covered:

– Group A: tension rod systems, bars;

– Group C: bundle of parallel wires, bundle of bars, bundle of parallel strands.

A.2 Basic requirements

(1) Tension components should comply with the following criteria:

1. strength and ductility of the cable system and its terminations;

2. fatigue resistance due to axial load fluctuation, bending stresses, angular deviations caused by catenary effects, wind forces and erection imperfections;

3. stable condition of axial and flexural stiffness of the cable system (e.g. by guaranteed pre-stretching);

4. protection of cable and anchorages against corrosion;

5. resistance to fretting at any contact between steel parts.

(2) Terminations and anchorages of the tension components should be designed such that:

1. the ultimate resistance of the tension component would be reached before any yielding or other permanent deformation of the anchoring or any bearing elements would occur;

2. their fatigue resistance exceeds that of the components;

3. facilities for adjustment of the component length are provided to meet the requirements for preload, geometrical tolerances etc.;

4. sufficient articulation is provided in the anchorage to cater for manufacturing and erection imperfections;

5. the tension components can be replaced.

(3) The above requirements should be met by:

– appropriate choice of materials for wires, strands, steels and protective coatings;

– choice of the form of construction in respect of strength, stiffness, ductility, durability and robustness for manufacturing, transport, handling and installation;

– quality control of accurate fitting of the end termination to ensure the correct alignment of tension component in service.

(4) The compliance of the above requirements should be verified by testing as part of an appropriate quality management system.

A.3 Materials

(1) All materials used should comply with the relevant European technical specifications.

(2) The suitability of the corrosion protection system including the durability of fillers and protection materials should be proved by appropriate testing.

NOTE: The testing may prove the following:

– protection against aggressive agents (chemicals, stress corrosion cracking, UV);

– water tightness (flexibility and durability when cable bends);

– durability of colour (if required).

А.4 Requirements for tests

А.4.1 General

(1) The following tests on wire, strands, bars and complete tension components should ensure that they perform as required.

(2) F_keand F_uke(see 6.2) should be determined in a static tension test. If required (e.g. for cutting to length (see 3.4) and structural analysis (see 5)) the test should follow the predicted stress profile of the cable in the structure for measuring all relevant data.

(3) To determine the fatigue strength curve, where required, a representative number of axial tests should be carried out at σ_sup= 0,45σ_uk(see 7.2(2)) with different values of ∆F, see Table A.4.1.

NOTE: The fatigue testing should be carried out under load control and not under extension control.

Таблиця А.4.1 - Вимоги до випробувань на втомленість

Table A.4.1- Testing requirements for fatigue

Тип випробувань

Type of test

Навантаження при втомлюванності у випробуваннях до руйнації

Fatigue loading before fracture test

Випробування на дію осьового навантаження (класи 3 і 4)

axial test

(class 3 and 4)

^σ_sup^{= 0,45σ}_uk

^∆σвідповідно ^∆σ_c наведеному в табл. 9. 1 цикли навантажень

^{∆σaccordingto ∆σ}_c^{giveninTable9.}

∆α = 0

_{n= 2×10}⁶_{цикли (}cycles₎

Випробування на дію осьового навантаження і випробування на дію згинальних моментів

(клас 5)

axial and flexural test

(class 5)

^σ_sup^{= 0,45σ}_uk

^∆σвідповідно ^∆σ_c наведеному в табл. 9. 1 цикли навантажень

^{∆σaccordingto ∆σ}_c^{giveninTable9.1}

∆α = 0 – 10 мілі радіани ( milli radians)

(0 – 0,7 градуси (degrees))

_{n= 2×10}⁶_{цикли (}cycles₎

(4) Якщо розтягнутий елемент знаходиться під дією навантаження втомленості і опір втомленості перевіряється відповідно 9.2(2), то слід виконати хоча б по одному випробуванню для кожного діаметру елемента. Слід перевіряти, щоб при випробуваннях на дію осьового навантаження, якщо ^σ_sup = 0, 45 і ^∆σ = 1, 25^∆σ_c (див. табл. 9.1) кількість розірваних дротів після 2·10⁶ циклів навантаження не перевищувало 2% від загальної кількості дротів. Під час випробувань на втомленість не повинно бути ніякого руйнування в анкерному матеріалі або в будь-якому елементі анкерування. Ніяке руйнування не допускається для стрижнів.

(5) Якщо радіус скруглення на вході канату в сідло складає менше 30d (див. малюнок 6.1), то необхідно провести випробування, як описано в (2) і (3), при цьому ∆α визначається по закругленому радіусу.

(6) Після навантаження втомлюваності зразок, який випробовується, слід завантажити до руйнування / злому і витримати мінімальне зусилля на розтяг, що дорівнює більшого з двох: 92 % від фактичної міцності на розтяг ванти або 95 % від мінімального опору на розтяг ванти. Деформація при такому навантаженні повинна бути не менше ніж 1,5%.

(7) Випробування на втомленість у відповідності з EN 10138 повинні проводитися на окремих жмутах, дротах або стрижнях, взятих із зразків для розтягуваних елементів кожної партії, яка виготовляється.

(4) If the tension component is to be subjected to fatigue loading and the fatigue resistance is verified according to 9.2(2) at least one test for each diameter of the component should be undertaken. It should be checked that in an axial test with σ_sup= 0,45 σ_ukand ∆σ = 1,25 ∆σ_c (see Table 9.1) the number of broken ^{wiresafter2⋅106cyclesislessthan2%ofthetotal.Nofailureshouldoccurintheanchoragematerialorinanycomponentoftheanchorageduringthefatiguetests.Nofailureisacceptableforbars.}

(5) If the round-out radius at the entrance of the cable in the socket is less than 30d (see Figure 6.1) the tests as described in (2) and (3) should be undertaken with ∆α being governed by the round-out radius.

(6) After fatigue loading, the test specimen should be loaded to fracture and should develop a minimum tensile force equal to 92% of the actual tensile strength of the cable or 95% of the minimum ultimate tensile strength of the cable, whichever is greater. The strain under this load should not be less than 1,5%.

(7) Fatigue tests in accordance with EN 10138 should be carried out on single strands, wires or bars taken from samples of each manufactured length of tension components.

А.4.2 Основні розтягнуті елементи

А.4.2.1 Дріт

(1) Дріт, покритий цинком або цинковим сплавом повинен випробуватись на сертифікованій випробувальній машині.

А.4.2.2 Жмути

(1) Повинні проводитись випробування на визначення опору на розтяг, 0,1 % від гарантованого опору і деформації видовження у відповідності з EN 10138.

А.4.2.3 Стрижні

(1) Повинні проводитись випробування на визначення опору на розтяг, 0,1 % від гарантованого опору і деформації видовження у відповідності з EN 10138.

А.4.3 Жмути і канати в зборі

(1) Якщо використовуються різні розміри одного типу жмутів або канатів, необхідно провести, як мінімум, три характерних випробування. Ванти випробовуються з усіма встановленими на них закріпленнями для передачі навантаження, і навантаження при випробуваннях прикладені таким же чином, як і в реальній конструкції.

А.4.4 Коефіцієнт тертя

(1) Якщо коефіцієнт тертя між жмутами і сідлами, зажимами, і тощо визначається випробуванням, то необхідно врахувати наступне:

- вплив осьових навантажень на діаметр жмутів;

-повзучість внаслідок попереднього поперечного навантаження (на матеріал заповнювача і цинкового покриття).

(2) При оцінці результатів випробувань слід враховувати той факт, що тертя може впливати як позитивно, так і негативно на взаємодії, які розглядаються.

А.4.5 Захист від корозії

А.4.5.1 Водонепроникність

(1) Довговічність вантової системи повинна перевірятись з використанням «штучного старіння», в якому штучно створені моделі циклів осьових навантажень, згину і температури.

Випробування повинні проводитись для характерної ділянки нижнього кінця ванти в зборі, включно з анкерними пристроями, вантовою захисною трубкою і тощо.

Примітка: Детальний опис таких випробувань надається в Національному Додатку.

А.4.5.2 Антикорозійний захист

Примітка: Детальний опис випробувань (наприклад, випробування на соляний туман) надається в Національному Додатку.

А.4.2 Main tension elements

А.4.2.1 Wires

(1) Wires coated in zinc or zinc alloy should be tested in an approved testing machine.

А.4.2.2 Strands

(1) Tests should be carried out for tensile strength, 0,1% proof strength and elongation according to EN 10138.

А.4.2.3 Bars

(1) Tests should be carried out for tensile strength, 0,1% proof strength and elongation according to EN 10138.

А.4.3 Strands and complete cables

(1) If different sizes of one type of strand or ropes are used at least 3 representative tests should be carried out. Cables should be tested with all load-bearing components attached to them and the test load should be applied in the same way as in the structure.

А.4.4 Coefficient of friction

(1) If the coefficient of friction between the strands and saddles, clamps etc. is determined by testing the following should be taken into account:

- the effects of axial loads on the diameter of the strands;

- the creep due to transverse preloading (on filler material and zinc coating).

(2) In the evaluation of the test results account should be taken of the fact, that friction can be either beneficial or adverse depending on the effect being considered.

А.4.5 Corrosion protection

А.4.5.1 Waterproofing

(1) The durability of the cable system should be verified using “accelerated ageing” in which the cycles of axial loads and bending and temperatures can be simulated. The test should be carried out for a representative section of the complete lower end of the cable including anchoring devices, stay pipe etc.

NOTE: Details for tests may be given in the National Annex.

А.4.5.2 Corrosion protection barriers

NOTE: Details for tests, e.g. salt fog tests, may be given in the National Annex.

ДОДАТОК В

(довідковий)

ТРАНСПОРТУВАННЯ, СКЛАДУВАННЯ І ВАНТАЖНО-РОЗВАНТАЖУВАЛЬНІ РОБОТИ

(1) Спіральні жмути і канати закритого сплетіння поставляються в бухтах або намотаними на барабан.

2. Для того, щоб стримати дріт зовнішнього шару в сплетінні, мінімальний діаметр барабана повинен бути не менше 30-ти діаметрів для спірально-жмутового канату і 16-ти діаметрів – для канату із жмутів.

Примітка: Мінімальний діаметр залежить від ступеня захисту, терміну зберігання і температури. Слід бути обережним при закручуванні канатів при температурі нижче +5 ^оС.

3. Якщо ванти зберігаються в бухтах, то кожна бухта повинна мати відповідну вентиляцію (без прямого контакту з грунтом), щоб попередити створення білого нальоту від конденсату або вологи.

4. Підвищену обережність слід виявляти в поводженні з вантами. Під час встановлення бухти потрібен стіл, який повертається, для горизонтальної розмотки ванти.

5. Забороняється:

- видалення захисного покриття до установки вант;

- згин ванти радіусом менше 30-ти діаметрів ванти;

- перетягувати ванти через гострі кути;

- скручувати і розкручувати ванти (необхідно слідкувати за маркувальною лінією ванти).

6. Розтягнуті елементи підлягають контролю і огляду впродовж всього терміну експлуатації на предмет виявлення відхилень від проектних умов, корозії та пошкоджень.

Примітка: Національний стандарт може надавати додаткові рекомендації, вказівки по огляду та контролю.

ANNEX В

[informative]

TRANSPORT, STORAGE, HANDLING

(1) Spiral strands and fully locked coil cables are supplied in either coils or on reels.

(2) To keep the out cover wires in lay the minimum diameter of the reel should not be less than 30 times the rope diameter of fully locked coil ropes, 24 times the rope diameter of spiral strand ropes and 16 times the diameter of strand ropes.

NOTE: The minimum diameter depends on the protection system, storage time and temperature. Caution should be taken when unreeling at temperatures below 5 °C.

(3) If cables are stored in coils each coil should be properly ventilated (no direct ground contact) to prevent any formation of white blister which may be caused by condensation or moisture.

(4) Cables should be handled with utmost care during installation. Coils require a turntable for horizontal unreeling.

(5) Cables should not:

- have their serving removed before they have been installed;

- be bent through a radius smaller than 30 × cable diameter;

- be pulled across sharp edges;

- be neither twisted or untwisted (observe cable marking line).

(6) Tension components should be monitored and inspected during working life for deviations to design conditions, corrosion and damage.

NOTE: The National Annex may give further guidance on monitoring and inspections.

ДОДАТОК С

(довідковий)

СЛОВНИК ТЕРМІНІВ

Примітка: див. EN 12385, частина 2

С.1 Вироби групи А

C.1 Products Group A

ANNEX C

[informative]

GLOSSARY

NOTE: See EN 12385, Part 2.