Страница 15: ДСТУ-Н Б EN 1991-1-4:2010. Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-4. Загальні дії. Вітрові навантаження / Eurocode 1. Actions on structures. Part 1-4. General actions. Wind actions (59949)

Рисунок 7.36 – Значення коефіцієнта крайових ефектів ψ_λяк функції коефіцієнта суцільності φ

в залежності від гнучкості λ

Figure 7.36 – Indicative values of the end-effect factor ψ_λas a function of solidity ratio φ

versus slenderness λ

(3) Коефіцієнт суцільності φ представлений (дивись рисунок 7.37) формулою (7.28):

(3) The solidity ratio φ is given by (see Figure 7.37) Expression (7.28).

,

(7.28)

де:

A сума проекцій площ окремих елементів;

A_c загальна площа зовнішніх розмірів A_c = l · b.

where:

A is the sum of the projected areas of the members;

A_c is the overall envelope area A_c = l · b.

Рисунок 7.37 – Визначення коефіцієнта суцільності φ

Figure 7.37 – Definition of solidity ratio φ

8 ВІТРОВІ НАВАНТАЖЕННЯ НА МОСТИ

8.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

(1) Цей розділ застосовується лише для мостів з постійною висотою і постійним поперечним перерізом, як показано на рисунку 8.1, який складається з одиничного дорожнього полотна з одним або більше прогонами.

ПРИМІТКА 1. Вітрові навантаження на інші типи мостів (наприклад арковий, підвісний або вантовий міст, криті мости, рухомі мости і з багатьма або складно вигнутими плитами) можуть визначатися у Національному додатку.

ПРИМІТКА 2. Кут напрямку вітру до осі полотна у вертикальній і горизонтальній площинах може визначатися у Національному Додатку.

8 WIND ACTIONS ON BRIDGES

8.1 GENERAL

(1) This section only applies to bridges of constant depth and with cross-sections as shown in Figure 8.1 consisting of a single deck with one or more spans.

NOTE 1. Wind actions for other types of bridges (e.g. arch bridges, bridges with suspension cables or cable stayed, roofed bridges, moving bridges and bridges with multiple or significantly curved decks) may be defined in the National Annex.

NOTE 2. The angle of the wind direction to the deck axis in the vertical and horisontal planes may be defined in the National Annex.

Рисунок 8.1 – Поперечні перерізи стандартної конструкції прогонової будови

Figure 8.1 – Cross-sections of normal construction decks

(2) Сила вітру, яка впливає на прогонову конструкцію, розглядається в 8.2 і 8.3. Такі ж впливи на опори мосту розглядаються в 8.4. Якщо сили, що впливають на різні частини мосту в одному напрямку дії вітру, – неспри­ятливі, то вони розглядаються як одночасні.

(3) Вітрові навантаження на мости створю­ють сили в напрямках x, y і z, як показано на рисунку 8.2, де:

x-напрямок напрямок паралельний шири­ні прогонової конструкції, перпендикуляр­ний до прогону;

y-напрямок напрямок уздовж прогону;

z-напрямок напрямок перпендикулярний до прогонової конструкції.

Сили у x- і y- напрямках утворюються від дії вітру в різних напрямках і звичайно не є одночасними. Сили, що створюються у z-напрямку, можуть виникати в результаті вітру в широкому діапазоні напрямків; як­що вони несприятливі та істотні, то можуть розглядатися як одночасні з силами, що створюються у будь-якому іншому нап­рямку.

(2) Wind forces exerted on decks are dealt with in 8.2 and 8.3. Those exerted on piers are dealt with in 8.4. The forces exerted on various parts of a bridge due to wind blowing in the same direction should be considered as simultaneous if they are unfavourable.

(3) Wind actions on bridges produce forces in the x, y and z directions as shown in Figure 8.2, where:

x-direction is the direction parallel to the deck width, perpendicular to the span;

y-direction is the direction along the span;

z-direction is the direction perpendicular to the deck.

The forces produced in the x- and y-directions are due to wind blowing in different directions and normally are not simultaneous. The forces produced in the z-direction can result from the wind blowing in a wide range of directions; if they are unfavourable and significant, they should be taken into account as simultaneous with the forces produced in any other direction.

ПРИМІТКА. Умовні позначення, що використову­ються для мостів, відрізняються від визначених у 1.7. Наступні умовні позначення використовуються для мостів:

L довжина в y-напрямку;

b ширина у x-напрямку;

d висота у z-напрямку.

Значення L, b і d, наведені на рисунку 8.2, більш точно визначені у наступних пунктах. Умовні позначення для b і d необхідно змінювати, коли це стосується розділів 5 – 7.

NOTE. The notation used for bridges differs from that defined in 1.7. The following notations are used for bridges:

L length in y-direction;

b width in x-direction;

d depth in z-direction.

In Figure 8.2 the values to be given to L, b and d in various cases are, where relevant, more precisely defined in further clauses. When Sections 5 to 7 are referred to, the notations for b and d need to be readjusted.

Рисунок 8.2 – Напрямки вітрового навантаження на мости

Figure 8.2 – Directions of wind actions on bridges

(4) Комбіноване значення ψ₀F_wk дії вітру на міст і на транспортні засоби, коли рух транспорту вважається одночасним з вітром (див. А.2.2.1 і А.2.2.2 у EN 1990 Додаток А.2), потрібно обмежувати значенням F, яке визначається заміною основного значення базової швидкість v_b,0 на v.

(4) Where road traffic is considered to be simultaneous with the wind (see A.2.2.1 and A.2.2.2 in Annex A.2 to EN 1990) the combination value ψ₀F_wk of the wind action on the bridge and on the vehicles should be limited to a value F determined by substituting a value v for the fundamental value of the basic velocity v_b,0.

ПРИМІТКА. Національний Додаток може надавати значення для v. Рекомендоване значення 23 м/с.

(5) За необхідності одночасного врахування вітрового навантаження і залізничного руху (див. А.2.2.1 і А.2.2.4 у EN 1990 Додаток А.2) комбіноване значення ψ₀F_wk від вітрового навантаження і потягів на міст потрібно обмежувати значенням F, яке визначається заміною основного зна­чення базової швидкість v_b,0 на v.

NOTE. The National Annex may give a value for v . The recommended value is 23 m/s.

(5) Where railway traffic is considered to be simultaneous with the wind (see A.2.2.1 and A.2.2.4 in Annex A.2 to EN 1990) the combination value ψ₀F_wk of the wind action on the bridge and on the trains should be limited to a value F determined by substituting a value v for the fundamental value of the basic velocity v_b,0.

ПРИМІТКА. Значення v можуть бути визначені в Національному Додатку. Рекомендоване значення v 25 м/с.

NOTE. The value of v may be defined in the National Annex. The recommended value of v is 25 m/s.

8.2 ВИБІР МЕТОДИКИ РОЗРАХУНКУ РЕАКЦІЇ

(1) Потрібно оцінити необхідність вико­нання динамічного розрахунку для мостів.

ПРИМІТКА 1. У Національному Додатку можуть наводитися критерії та методики.

ПРИМІТКА 2. Якщо розрахункок динамічної реакції не потрібен, c_sc_d можна приймати рівним 1,0.

ПРИМІТКА 3. Для звичайних прогонових конструкцій автодорожнього і залізничного мосту з прогоном менше ніж 40 м врахування динамічної реакції зазвичай не потрібно. До звичайних слід відносити мости із сталі, бетону, алюмінію або деревини, включаючи комбіновані конструкції, форма поперечних перерізів яких загалом наведена на рисунку 8.1.

8.2 CHOICE OF THE RESPONSE CALCULATION PROCEDURE

(1) It should be assessed whether a dynamic response procedure is needed for bridges.

NOTE 1. The National Annex may give criteria and procedures.

NOTE 2. If a dynamic response procedure is not needed, c_sc_d may be taken equal to 1,0.

NOTE 3. For normal road and railway bridge decks of less than 40 m span a dynamic response procedure is generally not needed. For the purpose of this categorization, normal bridges may be considered to include bridges constructed in steel, concrete, aluminium or timber, including composite construction, and whose shape of cross sections is generally covered by Figure 8.1.

8.3 КОЕФІЦІЄНТИ СИЛИ

(1) Коефіцієнти сили для парапетів і сигнальних конструкцій мостів потрібно визначати там, де вони істотні.

ПРИМІТКА. Національний Додаток може містити коефіцієнти сили для парапетів і сигнальних конст­рукцій мостів. Рекомендовано використовувати розділ 7.4.

8.3 FORCE COEFFICIENTS

(1) Force coefficients for parapets and gantries on bridges should be determined were relevant.

NOTE. The National Annex may give force coefficients for parapets and gantries on bridges. It is recommended to use Section 7.4.

8.3.1 Коефіцієнти сили в x-напрямку (загальний метод)

(1) Коефіцієнти сили вітрового наванта­ження на прогонові конструкції моста в х-напрямку мають вид:

8.3.1 Force coefficients in x-direction (general method)

(1) Force coefficients for wind actions on bridge decks in the x-direction are given by:

c_f,x = c_fx,o,

(8.1)

де:

c_fx,0 коефіцієнт сили без врахування обтікання вільних кінців (див. 7.13).

where:

c_fx,0is the force coefficient without free-end flow (see 7.13).

ПРИМІТКА 1. Зазвичай на мосту немає елементів, що вільно обтікаються на кінцях, тому що потік вітру розподіляється тільки вздовж двох боків (під і над прогонової будови мосту).

ПРИМІТКА 2. Для звичайних мостів c_fx,0 можна брати рівним 1,3. В якості альтернативи c_fx,0 можна брати з рисунка 8.3.

NOTE 1. A bridge has usually no free-end flow because the flow is deviated only along two sides (over and under the bridge deck).

NOTE 2. For normal bridges c_fx,0 may be taken equal to 1,3. Alternatively, c_fx,0 may be taken from Figure 8.3.

види мостів

bridge type

Рисунок 8.3 – Коефіцієнт сили для мостів, c_fx,0

Figure 8.3 – Force coefficient for bridges, c_fx,0

ПРИМІТКА 3. Коефіцієнт лобового опору можна отримати спеціальними дослідженнями, якщо кут нахилу вітру перевищує 10°. Цей кут нахилу може відповідати нахилу місцевості в напрямку зустріч­ного вітру.

NOTE 3. Where the angle of inclination of the wind exceeds 10°, the drag coefficient may be derived from special studies. This angle of inclination may be due to the slope of the terrain in the oncoming wind direction.

ПРИМІТКА 4. Якщо дві практично однакові прогонові будови знаходяться на одному рівні і розділені в поперечному напрямку зазором близько 1 м, то силу вітру з навітряної сторони можна розраховувати як для суцільної конструкції. В інших випадках взаємодії вітру і конструкції можуть застосовуватися спеціальні дослідження.

NOTE 4. Where two generally similar decks are at the same level and separated transversally by a gap not exceeding significantly 1 m, the wind force on the windward structure may be calculated as if it were a single structure. In other cases special consideration may have to be given to windstructure interaction.

(2) Коефіцієнт лобового опору c_fx,0, якщо навітряна сторона нахилена відносно вертикалі (див. рисунок 8.4), може бути знижений на 0,5 % на кожний градус нахилу α₁ від вертикалі, але обмежується максимальним зниженням в 30 %.

(2) Where the windward face is inclined to the vertical (see Figure 8.4), the drag coefficient c_fx,0 may be reduced by 0,5% per degree of inclination, α₁ from the vertical, limited to a maximum reduction of 30%.

Рисунок 8.4 – Міст із наклонною навітряною стороною

Figure 8.4 – Bridge with inclined windward face

ПРИМІТКА. Це зменшення не застосовується до F_W, яка визначена у 8.3.2, якщо інше не встанов­люється Національним додатком.

NOTE. This reduction is not applicable to F_W, defined in 8.3.2, unless otherwise specified in the National Annex.

(2) c_fx,0 потрібно збільшити на 3 % за кожний градус нахилу, якщо мостове полотно має поперечний нахил, але не більше ніж на 25 %.

(4) Базові площі A_ref,x для комбінацій навантажень без транспортного наванта­ження повинні визначатися як:

а) для прогонової конструкції балкового ти­пу з плоскими поверхнями сумарна базова площа наведена на рисунку 8.5 і в таблиці 8.1;

1) видима площа лицьової сторони головної балки;

2) видима площа виступаючих над нею елементів інших головних балок;

3) видима площа елементів карнизів, пішохідних доріжок або баластних шляхів, що виступають над лицьовою стороною головної балки;

4) видима площа суцільних огорож або шумозахисних стін, які виступають над зоною, наведеною в 3), і, за відсутності таких елементів, 0,3 м для кожного від­критого парапету або огорожі.

b) для прогонової конструкції в вигляді ферми, як сума:

1) видимої площі елементів карниза, пішо­хідних доріжок або баластних шляхів;

2) суцільних частин усіх головних грат­частих балок, розташованих нормально до напрямку обтікання і виступаючих над або під зоною 1);

3) видима площа суцільних огорож або шумозахисних огорож над площею, описа­ною в 1) або, за відсутності таких елемен­тів, 0,3 м для кожного відкритого парапету або огорожі.

Проте сумарна базова площа не повинна перевищувати площу, визначену для екві­валентної балкової системи з плоскими поверхнями такої самої ширини, що має всі описані частини.

c) для прогонових конструкцій з кількома головними балками на етапі будівництва до влаштування дорожнього полотна: видиму поверхню двох головних балок.

(2) Where a bridge deck is sloped transversely, c_fx,0should be increased by 3 % per degree of inclination, but not more than 25 %.

(4) Reference areas A_ref,x for load combinations without traffic load should be defined as:

a) for decks with plain (web) beams, the sum of (see Figure 8.5 and Table 8.1):

1) the face area of the front main girder.

2) the face area of those parts of the other main girders projecting under (underlooking) this first one.

3) the face area of the part of one cornice or footway or ballasted track projecting over the front main girder.

4) the face area of solid restraints or noise barriers, where relevant, over the area described in 3) or, in the absence of such equipment, 0,3 m for each open parapet or barrier.

b) for decks with trussed girders, the sum of :

1) the face area of one cornice or footway or ballasted track.

2) those solid parts of all main truss girders in normal projected elevation situated above or underneath the area as described in 1).

3) the face area of solid restraints or noise barriers, if relevant, over the area described in 1) or, in the absence of such equipment, 0,3 m for each open parapet or barrier.

However, the total reference area should not exceed that obtained from considering an equivalent plain (web) beam of the same overall depth, including all projecting parts.

c) for decks with several main girders during construction, prior to the placement of the carriageway slab: the face area of two main girders.