Рисунок OO.3 - Модель стиснутих і розтягнутих елементів для суцільної діафрагми без люка

Figure OO.3 - Strut and tie model for a solid type diaphragm without manhole

Рисунок OO.4 - Модель стиснутих і розтягнутих елементів для суцільної діафрагми з люком

Figure OO.4 - Strut and tie model for a solid type diaphragm with manhole


OO.2 Діафрагми в коробчастих прогонових будовах без безпосереднього обпирання стінок на опорні частини


(101) В цьому випадку на додаток до зсуву вздовж горизонтальної осі, а також до ефекту кручення (за наявності більш ніж однієї опори), діафрагма повинна передавати сили вертикального зсуву від стінок до місця обпирання.

Опорні вузли перевіряються з використанням критеріїв, наведених в 6.5 і 6.7 EN 1992-1-1.



OO.2 Diaphragms for indirect support of deck webs on bearings



(101) In this case, in addition to the shear along the horizontal axis and, in the case of more than one support, the effect of the torsion, the diaphragm must transmit the vertical shear forces, transferred from the webs, to the bearing or bearings.

The nodes at the bearings must be checked using the criteria given in 6.5 and 6.7 of EN 1992-1-1.


Рисунок OO.5 - Діафрагми поза зонами обпирання. Модель стиснутих і розтягнутих елементів

Figure OO.5 - Diaphragms with indirect support. Strut and tie model

(102) Розрахунок арматури повинен виконуватися на зусилля розтягнутих елементів, які були отримані в результаті дії використовуваних механізмів опору з урахуванням обмежень натягнення в арматурі, вказаних в 6.5 EN 1992-1-1. В даному випадку - через спосіб передачі вертикального зсуву необхідно забезпечити арматурне посилення підвіски. Якщо для цієї мети застосовуються похилі стержні, то необхідно надати особливої уваги стану анкерування ( рис. OO.6).


(102) Reinforcement should be designed for the tie forces obtained from the resistance mechanisms adopted, taking account of limitations on tension in the reinforcement indicated in 6.5 of EN 1992-1-1. In general, due to the way in which vertical shear is transmitted, it will be necessary to provide suspension reinforcement. If inclined bars are used for this, special attention should be paid to the anchorage conditions (Figure OO.6).



А - діафрагма

Рисунок OO.6 - Діафрагми поза зонами обпирання. Анкерування арматури підвіски

A Reinforcement

Figure OO.6 - Diaphragms with indirect support. Anchorage of the suspension reinforcement


(103) Якщо арматура підвіски має вид замкнутих арматурних хомутів, то вони повинні охоплювати арматуру верхньої поверхні коробчастої балки (рис. OO.7).


(103) If the suspension reinforcement is provided in the form of closed stirrups, these must enclose the reinforcement in the upper face of the box girder (Figure OO.7).

Рисунок OO.7 - Діафрагми поза зонами обпирання. З'єднання, що використовуються як арматура підвіски

Figure OO.7 - Diaphragms with indirect support. Links as suspension reinforcement


(104) Якщо використовується попередне напруження, наприклад, попередньо напружувана арматура з натягненням на бетон, то в проекті повинен бути чітко вказаний порядок натягнення (попереднє напруження діафрагми звичайно виконується раніше, ніж поздовжнє натягнення). Особливу увагу необхідно звертати на втрати при попередньому напруженні з урахуванням невеликої довжини попередньо напружених арматурних елементів.


(105) На додаток до арматури, проектованої на основі вищезгаданих механізмів опору, необхідна також конструктивна арматура, сконцентрована в зонах, розташованих над опорами.



(104) In cases where prestressing is used, such as post-tensioned tendons, the design will clearly define the order in which these have to be tensioned (diaphragm prestressing should generally be carried out before longitudinal prestressing). Special attention should be paid to the losses in the prestressing, given the short length of the tendons.






(105) In addition to the reinforcement obtained on the basis of the resistance mechanisms identified above, it will be necessary to have the load reinforcement concentrated on the area located on the supports.

OO.3 Діафрагми в монолітних з'єднаннях «настил - опора моста»


(101) У випадках, коли прогонова будова і опора моста спільно замонолічені, в опорі виникає момент, рівний різниці моментів прогонової будови в сусідніх прогонах по обидві сторони опори. Передача моменту від прогону до опори і створює сили, додаткові до вказаних вище.


(102) Для трикутних діафрагм (рис. OO.8) передача вертикального навантаження і зусилля, створеного різницею моментів, здійснюється безпосередньо до того часу, поки зберігається цілісність стиснутих елементів і перекриття (або анкерування) розтягнутої арматури.


(103) При використанні подвійної вертикальної діафрагми напрям передачі сил від прогонів до опор складніший. В цьому випадку необхідно ретельно перевірити безперервність стиснення.

OO.3 Diaphragms in monolithic deck-pier joints



(101) In cases where the deck and pier are monolithic, the difference in deck moments in adjacent spans on either side of the pier must be transmitted to the pier. This moment transmission will generate additional forces to those identified in the previous clauses.



(102) In the case of triangular diaphragms (Figure OO.8), transmission of the vertical load and the force caused by the difference in moments is direct, as long as the continuity of the compression struts and overlapping (or anchorage) of the tension reinforcement is provided.



(103) In the case of a double vertical diaphragm, the flow of forces from the deck to the piers is more complex. In this case, it is necessary to carefully check the continuity of the compression flow.


А - діафрагма; B - поздовжній переріз; З - опора моста

Рисунок OO.8 - Діафрагма в монолітному з'єднанні з подвійною діафрагмою:

еквівалентна система стиснутих і розтягнутих елементів

A Diaphragm

B Longitudinal section

C Pier

Figure OO.8 - Diaphragm in monolith joint with double diaphragm:

Equivalent system of struts and ties.


OO.4 Діафрагми в прогонових будовах двотаврового перерізу і стінками над опорами


(101) В цьому випадку діафрагми зазнаватимуть зусиль, створюваних передачею зсуву по горизонтальній осі (рис. OO.9), або (у випадку, якщо є дві опори) зусиллям, створеним перетворенням крутного моменту прогонової будови в пару сил (рис. OO.10).


(102) З рис. OO.9 і OO.10 видно, що сили від стінок передаються безпосередньо на опори без створення проміжних сил в центральній частині діафрагми. Зусилля від полиці призводять до появи сил, що прикладаються до діафрагми, і це необхідно враховувати при проектуванні.



OO.4 Diaphragms in decks with double T sections and bearings under the webs



(101) In this case, the diaphragms will be subject to forces generated by the transmission of shear in the horizontal axis (Figure OO.9), or forces due to the transformation of the torsional moment in the deck into a pair of forces in the case where two supports are present(Figure OO.10).



(102) In general, from Figures OO.9 and OO.10, it can be seen that the flow of forces from the webs is channelled directly at the supports without any forces being induced in the central part of the diaphragm. The forces from the upper flange result in forces being applied to the diaphragm and these have to be considered in the design.


Рисунок OO.9 - Горизонтальний зсув і реакції в опорах

Figure OO.9 - Horizontal shear and reactions in supports

Рисунок. OO.10 - Кручення в полиці прогонової будови і реакція в опорах

Figure OO.10 - Torsion in the deck slab and reactions in the supports


На рис. OO.11 показано можливий механізм опору, що дозволяє визначити характеристики необхідної арматури.

Якщо товщина діафрагми не менше розміру ділянки обпирання в поздовжньому напрямку моста, то необхідно перевірити тільки опорні вузли згідно 6.5 EN 1992-1-1.


Figure OO.11 shows a possible resistance mechanism that enables the required reinforcement to be determined.

In general, if the thickness of the diaphragm is equal to or greater than the dimension of the bearing area in the longitudinal direction of the bridge, it will only be necessary to check the support nodes in accordance with 6.5 of EN 1992-1-1.

Рисунок OO.11 - Модель стиснутих і розтягнутих елементів в типовій діафрагмі

Figure OO.11 - Model of struts and ties for a typical diaphragm of a slab


Додаток PP

(довідковий)

Формат забезпечення надійності для нелінійного розрахунку


PP.1 Практичне застосування


(101) Для скалярної комбінації внутрішніх дій на рис. PP.1 і PP.2 показано обернене застосування нерівностей (5.102a) і (5.102b) для характеристик конструкції, відмінних від пропорційних відповідно в меншу і більшу сторону.


Annex PP

(informative)

Safety format for non linear analysis



PP.1 Practical application


(101) For the case of scalar combination of internal actions, reverse application of inequalities 5.102a and 5.102b is shown diagramatically in Figures PP.1 and PP.2, for underproportional and overproportional structural behaviour respectively.

А - кінцева точка нелінійного аналізу

Рисунок PP.1 - Застосування формату забезпечення надійності для скалярної характеристики, відмінної від пропорційної в меншу сторону

A Final point of N.L. Analysis

Figure PP.1 - Safety format application for scalar underproportional behaviour

А - кінцева точка нелінійного аналізу

Рисунок PP.2 - Застосування формату забезпечення надійності для скалярної характеристики, відмінної від пропорційної у більшу сторону

A Final point of N.L. Analysis

Figure PP.2 - Safety format application for scalar over proportional behaviour


(102) Для векторної комбінації внутрішніх дій на рис. PP.3 і PP.4 показано застосування нерівностей (5.102a) і (5.102b) для характеристик конструкції, відмінних від пропорційних відповідно в меншу і більшу сторону. Крива «a» - лінія руйнування; крива «b» отримана масштабуванням цієї лінії коефіцієнтами запасу і .


(102) For the case of vectorial combination of internal actions, the application of inequalities 5.102 a and b is illustrated in Figures PP.3 and PP.4, for underproportional and overproportional structural behaviour respectively. Curve a represents the failure line, while curve b is obtained by scaling this line by applying safety factors and .

А - кінцева точка нелінійного аналізу; IAP - траєкторія внутрішніх дій

Рисунок PP.3 - Застосування формату забезпечення надійності для векторної (M,N) характеристики, відмінної від пропорційної в меншу сторону

A Final point of N.L. Analysis, IAP Internal actions path

Figure PP.3 - Safety format application for vectorial (M,N) underproportional behaviour

А - кінцева точка нелінійного аналізу; IAP - траєкторія внутрішніх дій

Рисунок PP.4 - Застосування формату забезпечення надійності для векторної (M,N)

характеристики, відмінної від пропорційної у більшу сторону

A Final point of N.L. Analysis, IAP Internal actions path

Figure PP.4 - Safety format application for vectorial (M,N) overproportional behaviour


На обох малюнках D - перетин траєкторії внутрішніх впливів і області забезпечення

надійності «b».

Необхідно перевірити, чи точка з координатами і , тобто точка, відповідна внутрішнім діям (ефектам впливів, розкладених по чинниках), буде знаходитися в області забезпечення надійності «b».

Аналогічна процедура застосовується, якщо вводиться частковий коефіцієнт для модельної невизначеності ; при цьому замість підставляється і , замість - і .

Аналогічні методи застосовуються для комбінацій і .


ПРИМІТКА Якщо розглянуті методи застосовуються з і , то умова надійності вважається виконаною, якщо і .



In both figures, D represents the intersection between the internal actions path and the safety domain “b”.

It should be verified that the point with coordinates and

i.e. the point corresponding to the internal actions (the effects of factored actions), should remain within the safety domain “b”.


An equivalent procedure applies where the partial factor for model uncertainty is introduced, but with substituted by and , substituted by , .

The same procedures applies for the combination of or .



NOTE If the procedure with and is applied, the safety check is satisfied if and .



Додаток QQ

(довідковий)


Розрахунок за тріщиностійкістю стінок балок


В даний час прогнозування зсувних тріщин в стінках супроводжується значною модельною невизначеністю.

Якщо контроль зсувних тріщин визнається необхідним, особливо для попередньо напружених елементів, то характеристики армування, необхідного для контролю тріщіноутворення визначаються в такий спосіб:

1. Залежна від напрямку міцність бетону на розтягування усередині стінок розраховується за формулою



Annex QQ

(informative)


Control of shear cracks within webs



At present, the prediction of shear cracking in webs is accompanied by large model uncertainty.

Where it is considered necessary to check shear cracking, particularly for prestressed members, the reinforcement required for crack control can be determined as follows:




1. The directionally dependent concrete tensile strength within the webs should be calculated from:


; 0,05 (QQ.101)

де:

міцність бетону на розтягування до утворення тріщин в двовісному напруженому стані.

максимальне головне стискальне напруження, узяте як додатна величина

.

2. Максимальне головне розтягувальне напруження в стінці порівнюється з відповідною величиною міцності, отриманою за формулою (QQ.101).

Якщо , то в поздовжньому напрямку повинне бути передбачено мінімальне армування згідно 7.3.2.

Якщо , то ширину тріщини необхідно контролювати відповідно до 7.3.3 або виконати розрахунок і перевірку згідно 7.3.4 і 7.3.1, враховуючи кут між напрямами головного напруження і арматури.



where:

is the concrete tensile strength prior to cracking in a biaxial state of stress.


is the larger compressive principal stress, taken as positive

.

2. The larger tensile principal stress in the web is compared with the corresponding strength obtained from expression (QQ 101).


If , the minimum reinforcement in accordance with 7.3.2 should be provided in the longitudinal direction.

If , the crack width should be controlled in accordance with 7.3.3 or alternatively calculated and verified in accordance with 7.3.4 and 7.3.1, taking into account the angle of deviation between the principal stress and reinforcement directions.



Код УКНД 91.080.01; 91.010.30; 91.080.40

Ключові слова: проектування, надійність, безпека, деформація, несуча здатність, єврокод,







Заст. директора з наукової

роботи ДерждорНДІ,

канд. техн. наук А.Фаль





Науковий керівник,

зав. відділу штучних споруд,

канд. техн. наук Р.Полюга





Провідний науковий співробітник,

канд. техн. наук П.Коваль




9