---

(2) Бетон часткового облицювання має бути армований хомутами з мінімальним діаметром 6 мм або арматурною сіткою з мінімальним діаметром 4 мм. Захисний шар бетону арматурних хомутів не повинен перевищувати 35 мм. Крок хомутів не повинен перевищувати 250 мм. По кутах хомутів має виконуватись поздовжнє армування з мінімальним діаметром 8 мм (рисунок 5.1).

5.2 Composite beams

(1)P For composite beams comprising steel beams with partial concrete encasement, the concrete between the flanges shall be reinforced and fixed to the web of the beam.

(2) The partially encased concrete should be reinforced by stirrups of a minimum diameter _s of 6 mm or by a reinforcing fabric with a minimum diameter of 4 mm. The concrete cover of the stirrups should not exceed 35 mm. The distance between the stirrups should not exceed 250 mm. In the corners of the stirrups a longitudinal reinforcement of a minimum diameter _r of 8 mm should be placed (see Figure 5.1).

зварювання

анкери

Рисунок 5.1: Заходи, що забезпечують з’єднання між сталевим профілем та бетонним облицюванням

Figure 5.1: Measures providing connection between the steel profile and the encasing concrete

(3) Бетон між полицями може кріпитися за допомогою зварювання хомутів зі стінкою кутовим швом з мінімальною катетом a_w = 0,5Ø_S та мінімальною довжиною l_w = 4Ø_S (рисунок 5.1.а).

(4) Бетон між полицями може кріпитися до стінки за допомогою стрижнів, що проходять крізь отвори в стінці, або стрижневих анкерів, приварених до стінки з обох сторін, за таких умов:

- мінімальний діаметр стрижнів 6мм (рисунок 5.1.б) та

• мінімальний діаметр стрижневих анкерів d = 10 мм, а мінімальна довжина h_v = 0,3b. Їх головки мають бути покриті бетоном щонайменше на 20 мм (рисунок 5.1.с);

(3) The concrete between the flanges may be fixed to the web by welding the stirrups to the web by a fillet weld with a minimum throat thickness aw of 0,5Ø_S and a minimum length lw of 4Ø_S (see Figure 5.1.a).

(4) The concrete between the flanges may be fixed to the web of the beam by means of bars, penetrating the web through holes, or studs welded to both sides of the web under following conditions:

- the bars have a minimum diameter Ø_b of 6 mm (see Figures 5.1.b) and

- the studs have a minimum diameter d of 10 mm and a minimum length hv of 0,3b. Their head should be covered by at least 20 mm of concrete (see Figures 5.1.c);

• стрижні або стрижневі анкери, що розміщені згідно з рисунком 5.2.а для сталевого профілю h < 400мм або згідно з рисунком 5.2б для сталевого профілю h > 400 мм. Якщо висота більше 400мм, відстані між рядами з’єднань, розміщених у шаховому порядку, мають бути не більше 200 мм.

• the bars or studs are arranged as given in Figure 5.2.a for steel profiles with a maximum depth h of 400 mm or as given in Figure 5.2.b for steel profiles with a depth h larger than 400 mm. When the height is larger than 400 mm, the rows of connectors disposed in staggered way should be at a distance smaller or equal to 200 mm.

Рисунок 5.2: Розміщення стрижнів та стрижневих анкерів, що забезпечують з’єднання сталевого профілю з бетонним облицюванням

5.3 Колони

5.3.1 Колони зі сталевих профілів з частковим бетонним облицюванням

(1)Р Бетон між полицями сталевих профілів має кріпитися до стінок за допомогою хомутів або стрижневих анкерів (рисунок 5.1).

(2) Хомути мають приварюватись до стінки або проходити крізь отвори в ній. Якщо використовуються стрижневі анкери, вони мають бути приварені до стінки.

(3) Крок стрижневих анкерів або хомутів колони не повинен перевищувати 500 мм. На ділянках прикладення навантаження крок має бути зменшено згідно з EN 1994-1-1.

Примітка. Для сталевих профілів висотою h > 400мм стрижневі анкери та хомути можуть бути вибраними відповідно до рисунку G.2 у додатку G.

Figure 5.2: Arrangement of bars or studs providing connection between the steel profile and the encased concrete

5.3 Composite columns

5.3.1 Composite columns with partially encased steel sections

(1)P The concrete between the flanges of the steel sections shall be fixed to the web either by means of stirrups or by studs (see Figure 5.1).

(2) The stirrups should be welded to the web or penetrate the web through holes. If studs are used, they should be welded to the web.

(3) The spacing of studs or stirrups along the column axis should not exceed 500 mm. At load introduction areas this spacing should be reduced according to EN 1994-1-1.

NOTE: For steel sections with a profile depth h greater than 400 mm, studs and stirrups may be chosen according to Figure G.2 of Annex G.

5.3.2 Трубобетонні колони

(1)Р Не повинно бути додаткового з’єднання, що працює на зсув, уздовж колони, з’єднання між балкою та колоною.

(2) Додаткова арматура має кріпитися за допомогою хомутів та монтажної арматури.

(3) Крок хомутів уздовж осі колони не має перевищувати 15 мінімальних діаметрів поздовжніх арматурних стрижнів.

(4)Р Пустотілий сталевий профіль має містити отвори діаметром не менше 20 мм, розташовані принаймні один зверху та один знизу колони кожного поверху.

(5) Відстань між цими отворами не повинна перевищувати 5 м.

5.4 З’єднання між балками та колонами

(1)Р З’єднання балок з колонами мають бути розраховані та сконструйовані таким чином, щоб сприймати прикладені сили та моменти протягом такого ж часу вогнестійкості, як і конструкція, що передає навантаження.

(2) Для конструкцій, захищених від вогневого впливу, єдиним способом виконання вимог 5.4.1.1 є застосування принаймні такого ж вогнезахисту, як і для конструкції, що передає навантаження, та забезпечення для з’єднання коефіцієнту навантаження, який є меншим або дорівнює тому, що застосовується для балки.

Примітка. Методи проектування з’єднань, захищених від вогневого впливу, наведено в 4.2.1.6 та в додатку D EN 1993-1-2.

(3) Балки та колони можуть з’єднуватися за допомогою опорних блоків або з’єднувальних планок, приварених до сталевого профілю колони. Балки опираються на опорні блоки або їх стінки кріпляться болтами до з’єднувальних

5.3.2 Composite columns with concrete filled hollow sections

(1)P There shall be no additional shear connection along the column, between the beam to column connections.

(2) The additional reinforcement should be held in place by means of stirrups and spacers.

(3) The spacing of stirrups along the column axis should not exceed 15 times the smallest diameter of the longitudinal reinforcing bars.

(4)P The hollow steel section shall contain holes with a diameter of not less than 20 mm located at least one at the top and one at the bottom of the column in every storey.

(5) The spacing of these holes should never exceed 5 m.

5.4 Connections between composite beams and columns

5.4.1 General

(1)P The beam to column connections shall be designed and constructed in such a way that they support the applied forces and moments for the same fire resistance time as that of the member transmitting the actions.

(2) For fire protected members one way of achieving the requirement of (1)P is to apply at least the same fire protection as that of the member transmitting the actions, and to ensure for the connection a load ratio which is less than or equal to that of the beam.

NOTE: For the design of fire protected connections, methods are given in 4.2.1 (6) and Annex D of EN 1993-1-2.

(3) Composite beams and columns may be connected using bearing blocks or shear flats welded to the steel section of the composite column. The beams are supported on the bearing blocks or their webs are bolted to

планок. При використанні опорних блоків, відповідні конструктивні заходи мають гарантувати, що балка не зійде з опор протягом фази охолодження.

(4) Якщо з’єднання виконані відповідно до рисунків 5.4-5.6, їх вогнестійкість може вважатися такою, що відповідає вимогам прилеглих конструкційних елементів. Несучі блоки, що приварені до колон, можуть використовуватися із захищеними сталевими балками.

(5) Якщо балка шарнірно обперта при розрахунку за нормальної температури, згинальний момент може розвиватися на опорі під час пожежі, за умови, що плита армована таким чином, щоб гарантувати нерозрізність плити, та за умови, що існує дійсна передача стискальної сили через сталеве з’єднання (рисунок 5.3).

(6) Від’ємний згинальний момент може розвиватись за 5.4.1.5 та рисунку 5.3 під час пожежі, якщо:

• зазор < 10 мм або

• 10 мм < зазор < 15 мм для R30 до R180 та прольоту балки > 5 м.

the shear flats. If bearing blocks are used, appropriate constructional detailing should guarantee that the beam cannot slip from supports during the cooling phase.

(4) If connections are made in accordance with Figures 5.4 to 5.6, their fire resistance may be assumed to comply with the requirements of the adjacent structural members. Bearing blocks welded to composite columns may be used with protected steel beams.

(5) In the case of a beam simply supported for normal temperature design, a hogging moment may be developed at the support in the fire situation, provided the concrete slab is reinforced in such a way as to guarantee the continuity of the slab and provided there is an effective transmission of the compression force through the steel connection (see Figure 5.3).

(6) A hogging moment may always be developed according to (5) and Figure 5.3 in the fire situation if

- gap < 10 mm or

- 10 mm ≤ gap < 15 mm, for R30 up to R180 and a beam span larger that 5 m.

арматурний стрижень

анкери

зазор

профілі, заповнені бетоном

Рисунок 5.3: З’єднання для сприйняття моменту на опорі під час пожежі

Figure 5.3: Hogging moment connection for fire conditions

5.4.2 З’єднання між комбінованими балками та колонами зі сталевих профілів, взятих в бетонну обойму

(1) Опорні блоки або з’єднувальні пластини згідно з рисунком 5.4 можуть бути безпосередньо приварені до полиці сталевого профілю колони для того, щоб підтримувати балку.

5.4.2 Connections between composite beams and composite columns with steel sections encased in concrete

(1) Bearing blocks or shear flats according to Figure 5.4 may be directly welded to the flange of the steel profile of the composite column in order to support a composite beam.

Рисунок 5.4: Приклади з’єднань з колонами, повністю взятими в бетонну обойму

5.4.3 З’єднання між комбінованими балками та колонами зі сталевих профілів з частковим бетонним облицюванням

(1) Слід встановлювати додаткові стрижневі анкери, якщо використовуються незахищені опорні блоки (рисунок 5.5.a), оскільки зварні шви зазнають вогневого впливу. Опір стрижневих анкерів на зсув має бути перевірено згідно з 4.3.4.2.5(1) за температури анкерів, що дорівнює середній температурі опорного блоку.

Figure 5.4: Examples of connections to a totally encased steel section of a column.

5.4.3 Connections between composite beams and composite columns with partially encased steel sections.

(1) Additional studs should be provided if unprotected bearing blocks are used (see Figure 5.5.a), because welds are exposed to fire. The shear resistance of studs should be checked according to 4.3.4.2.5 (1) with a stud temperature equal to the average temperature of the bearing block.

(2) Додаткові стрижневі анкери для межі вогнестійкості до R120 не потрібні, якщо виконуються такі умови (рисунок 5.5.б):

• мінімальна товщина незахищеного опорного блоку має бути не менше 80 мм;

• опорний блок цілком приварений з чотирьох сторін до полиці колони;

• верхній шов, захищений від прямого випромінювання, має товщину принаймні в 1,5 рази більше від товщини оточуючих швів та має при розрахунку за нормальної температури сприймати принаймні 40 % розрахункової поперечної сили.

(2) For fire resistance classes up to R 120 the additional studs are not needed if the following conditions are fulfilled (see Figure 5.5.b):

- the unprotected bearing block has a minimum thickness of at least 80 mm;

- it is continuously welded on four sides to the column flange;

- the upper weld, protected against direct radiation, has a thickness of at least 1,5 times the thickness of the surrounding welds and should in normal temperature design support at least 40 % of the design shear load.

зазор < 10 мм

Рисунок 5.5: Приклади з’єднань з частково облицьованими сталевими профілями

(3) Якщо застосовуються з’єднувальні пластини, зазор між балкою та колоною, що становить менше 10 мм не потребує додаткового захисту (рисунок 5.5.a).

(4) Стосовно інших типів зв’язків посилатися на 5.4.1(1)Р.

5.4.4 З’єднання між балками та трубобетонними колонами

(1) Балки можуть з’єднуватися з трубобетонними колонами за допомогою як опорних блоків, так і з’єднувальних пластин (рисунок 5.6).

Figure 5.5: Examples of connections to a partially encased steel section

(3) If shear flats are used, the remaining gap between beam and column needs no additional protection if smaller than 10 mm (see Figure 5.5.a).

(4) For different types of connections, refer to (1)P of 5.4.1.

5.4.4 Connections between composite beams and composite columns with concrete filled hollow sections

(1) Composite beams may be connected to composite columns with concrete filled hollow sections using either bearing blocks or shear flats ( see Figure 5.6).

(2)Р Поперечні та розтягуючі сили мають передаватися відповідними засобами від балки на залізобетонне ядро колони.

(3) Якщо використовуються опорні блоки (рисунок 5.6.а) передача зсувного навантаження під час пожежі має здійснюватися за допомогою додаткових стрижневих анкерів. Опір на зсув стрижневих анкерів має перевірятися згідно з 4.3.4.2.5(1), за температури стрижневих анкерів, що дорівнює середній температурі опорного блоку.

(4) Якщо використовуються з’єднувальні пластини (рисунок 5.6.б), вони мають проходити крізь колону та приєднуватися зварюванням до обох стінок.

(2)P Shear and tension forces shall be transmitted by adequate means from the beam to the reinforced concrete core of this composite column type.

(3) If bearing blocks are used (see Figure 5.6.a) the shear load transfer in case of fire should be ensured by means of additional studs. The shear resistance of studs should be checked according to 4.3.4.2.5(1) with a stud temperature equal to the average temperature of the bearing block.

(4) If shear flats are used (see Figure 5.6.b), they should penetrate the column and they should be connected to both walls by welding.

Рисунок 5.6: Приклади з’єднань з трубобетонними колонами

Figure 5.6: Examples of connections to a concrete filled hollow section

Додаток А

(довідковий)

СПІВВІДНОШЕННЯ “НАПРУЖЕННЯ-ДЕФОРМАЦІЇ” ДЛЯ КОНСТРУКЦІЙНИХ СТАЛЕЙ ЗА ПІДВИЩЕНИХ ТЕМПЕРАТУР

(1) Діаграми “напруження-деформації” для сталі марки S235 наведено на рисунку A.1 до максимальної відносної деформації _ay, = 2 %. Це зображення відповідає стадіям І та ІІ рисунку 3.1 та даним таблиці 3.2 без механічного зміцнення, як зазначено в розділі 3.2.1.