Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1993-2:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 2. Сталеві мости (60092)

- протишумові бар'єри.

5 Розрахунок мостових споруд

5.1 Структурне моделювання

5.1.1 Розрахункові схеми і основні розрахункові припущення

(1) Див 5.1.1 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1.

(4) Розрахункові схеми та основні розрахункові припущення для елементів мостів див EN 1993-1-1.

Примітка: Проектування зварних елементів і тросів див також EN 1993-1-5 і EN 1993-1-8.

5.1.2 Конструювання з'єднань

(1) Див 5.1.2 (1), (2), (3) і (4) EN 1993-1-1 і EN 1993-1-8.

(5) Для мостових конструкцій, слід вибирати тип з'єднання і його конструкцію, таким чином, щоб забезпечити необхідну втомну довговічність.

Примітка. Жорсткі з'єднання, що відповідають категоріям втоми, наведеним у EN 1993-1-9, застосовуються для елементів моста, крім опорних частин, шарнірних вузлів або тросів.

5.1.3 Взаємодія зі структурою грунту

(1) Див 5.1.3 (1) EN 1993-1-1.

Примітка 2. Жорсткість основи може залежати від деформаційних характеристик опорних частин, опор і фундаменту.

5.2 Загальний розрахунок

5.2.1 Результат впливу геометрично деформованої схеми споруди

(1) Див 5.2.1 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1.

(4) Мости і елементи слід перевіряти згідно з припущенням пружної роботи матеріалу, якщо стосовно кожної деталі виконується умова:

(5.1)

де визначається у 5.2.1 (3) EN 1993-1-1.

Примітка. У національному додатку може бути наведено додаткові інструкції з визначення і розрахунку .

(5) Див 5.2.1 (5) і (6) EN 1993-1-1.

5.2.2 Структурна стійкість ферм

(1) Див 5.2.2 (1), (2), (3) і (4) EN 1993-1-1.

(5) Якщо для конструкції моста або його елементів визначальною є перша форма втрати стійкості (з одним ступенем свободи), момент другого порядку слід розраховувати через згинальний момент :

(5.2)

де > 3.

(6) Див 5.2.2 (7) і (8) EN 1993-1-1.

5.3 Урахування недосконалостей споруди

5.3.1 Основні положення

(1) Див 5.3.1 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1.

5.3.2 Недосконалості загального розрахунку конструкцій

(1) Див 5.3.2 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1.

Примітка 1. При виникнені сумарного впливу різних опор (наприклад, якщо проміжні опори утворюють конструкцію з прогоновими будовами моста) для проміжних опор застосовується .

Примітка 2. Див. урахування недосконалостей елементів також у додатку D.

(4) Див 5.3.2 (6), (7), (8), (10) і (11) EN 1993-1-1.

5.3.3 Недосконалості при розрахунку системи в'язей жорсткості

(1) Див 5.3.3 (1), (2), (3), (4) і (5) EN 1993-1-1.

– noise barriers.

5 Structural analysis

5.1 Structural modelling for analysis

5.1.1 Structural modelling and basic assumptions

(1) See 5.1.1(1), (2) and (3) of EN 1993-1-1.

(4) For the structural modelling and basic assumptions for components of bridges see EN 1993-1-1.

NOTE: For the design of plated components and cables see also EN 1993-1-5 and EN 1993-1-11.

5.1.2 Joint modelling

(1) See 5.1.2(1), (2), (3) and (4) of EN 1993-1-1 and EN 1993-1-8.

(5) For bridges, the type of joint and its modelling should be chosen to ensure that the required fatigue life can be attained.

NOTE: Rigid joints appropriate to the fatigue categories given in EN 1993-1-9 are suitable to be employedbetween members of bridges except for bearings or pinned connections or cables.

5.1.3 Ground structure interaction

(1) See 5.1.3(1) of EN 1993-1-1.

NOTE 2: The stiffness of the supports may be based on the deformation characteristics of the bearings, piers and foundation.

5.2 Global analysis

5.2.1 Effects of deformed geometry of the structure

(1) See 5.2.1(1), (2) and (3) of EN 1993-1-1.

(4) The bridges and components may be checked with first order theory if the following criterion is satisfied for each section:

(5.1)

where is defined in 5.2.1(3) of EN 1993-1-1

NOTE: The National Annex may give further guidance for the definition and calculation of .

(5) See 5.2.1(5) and (6) of EN 1993-1-1.

5.2.2 Structural stability of frames

(1) See 5.2.2(1), (2), (3) and (4) of EN 1993-1-1.

(5) Where the behaviour of a bridge or its components is governed by the first buckling mode (single degree of freedom) the second order effects may be calculated by applying a factor to the bending moments MI as follows:

(5.2)

where > 3.

(6) See 5.2.2(7) and (8) of EN 1993-1-1.

5.3 Imperfections

5.3.1 Basis

(1) See 5.3.1(1), (2) and (3) of EN 1993-1-1.

5.3.2 Imperfections for global analysis of frames

(1) See 5.3.2(1), (2) and (3) of EN 1993-1-1.

NOTE 1: For piers would be applicable, if cumulative effects from contributions of various piers occur (e.g. for piers forming a frame with the superstructure).

NOTE 2: For the use of member imperfections see also Annex D.

(4) See 5.3.2(6), (7), (8), (10) and (11) of EN 1993-1-1.

5.3.3 Imperfection for analysis of bracing systems

(1) See 5.3.3(1), (2), (3), (4) and (5) of EN 1993-1-1.

5.3.4 Дефекти елементів

(1) Див 5.3.4 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1.

5.4 Методи розрахунку з урахуванням нелінійності деформації матеріалу

5.4.1 Загальні положення

(1) Розрахунок з урахуванням пружної роботи застосовується для визначення внутрішніх сил і моментів при проектуванні капітальних і тимчасових споруд.

Примітка. У національному додатку наводяться інструкції, для визначення, можливості застосування загального пластичного розрахунку для проектування другорядних елементів. Див загальний пластичний розрахунок в 5.4 і 5.5 EN 1993-1-1.

5.4.2 Загальний пластичний розрахунок

(1) Див 5.4.2 (1), (2) і (3) EN 1993-1-1

(4) Якщо всі елементи відносяться до 1-го класу, впливи різниці температур, усадки та осадки у граничному стані за втратою несної здатності не враховуються.

5.5 Класифікація поперечних перерізів

5.5.1 Основні положення

(1) Див 5.5.1 (1) EN 1993-1-1.

5.5.2 Класифікація

(1) Див 5.5.2 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) та (10) EN 1993 - 1-1.

6 Граничні стани за втратою несної здатності

6.1 Загальні положення

(1) Р Окремі коефіцієнти , визначення яких надано в 2.4.3 EN 1993-1-1, у цьому документі, застосовуються до різних характеристичних значень опору, див. таблицю 6.1.

5.3.4 Member imperfections

(1) See 5.3.4(1), (2) and (3) of EN 1993-1-1.

5.4 Methods of analysis considering material non-linearities

5.4.1 General

(1) Elastic analysis should be used to determine the internal forces and moments for all persistent and transient design situations.

NOTE: The National Annex may give guidance to enable the user to determine when a plastic global analysis may be used for accidental design situations. For plastic

5.4.2 Elastic global analysis

(1) See 5.4.2(1), (2) and (3) of EN 1993-1-global analysis see 5.4 and 5.5 of EN 1993-1-1.

(4) If all sections are class 1 the effects of differential temperature, shrinkage and settlement at the ultimate limit state may be ignored.

5.5 Classification of cross sections

5.5.1 Basis

(1) See 5.5.1(1) of EN 1993-1-1.

5.5.2 Classification

(1) See 5.5.2(1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) and (10) of EN 1993-1-1.

6 Ultimate limit states

6.1 General

(1)P The partial factors as defined in 2.4.3 of EN 1993-1-1 shall be applied to the various characteristic values of resistance in this section, see Table 6.1:

a) resistance of members and cross section

а) опір елементів та профілей:

– resistance of cross sections to excessive yielding including local buckling

опір профілей надлишкової пластичної деформації, включаючи місцеву втрату стійкості при поздовжньому згині

– resistance of members to instability assessed by member checks

опір елементів втрати стійкості, оцінка яких проводиться перевіркою елементів

– resistance of cross sections in tension to fracture

опір руйнуванню профілів, що працюють на розтяг

b) resistance of joints

б) опір з'єднань

– resistance of bolts

- опір болтів

– resistance of rivets

- опір заклепок

– resistance of pins

- опір штифтів

– resistance of welds

- опір зварних швів

– resistance of plates in bearing

- опір площадок обпирання

– slip resistance

- опір зсуву

– at ultimate limit state (Category C)

- у граничному стані за втратою несної здатності (категорія С)

– at serviceability limit state

- у граничному стані за придатністю до експлуатації

– bearing resistance of an injection bolt

- опір зім'яттю болтів

– resistance of joints in hollow section lattice girders

- опір з'єднань порожнистих профілів решітчастих ферм

– resistance of pins at serviceability limit state

- опір штифтів у граничному стані за придатністю до експлуатації

– preload of high strength bolts

- попереднє напружування високоміцних болтів

Примітка 1. Див коефіцієнт надійності для опору бетону в EN 1992.

Примітка 2. Коефіцієнти надійності для мостів визначаються у національному додатку. Рекомендуються такі значення:

= 1,00

= 1,10

= 1,25

= 1,25

= 1,10

= 1,10

= 1,10

= 1,00

= 1,10

6.2 Опір перерізів

6.2.1 Загальні положення

(1) Див 6.2.1 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) та (10) EN 1993 - 1-1.

6.2.2 Характеристики перерізів

6.2.2.1 Переріз брутто

(1) Див 6.2.1.1 (1) EN 1993-1-1.

6.2.2.2 Переріз нетто

(1) Див 6.2.2.2 (1), (2), (3), (4) і (5) EN 1993-1-1.

6.2.2.3 Викривлення полиць при згині під впливом дотичних напружень

(1) Див 6.2.2.3 (1) і (2) EN 1993-1-1, 3.2 та 3.3 EN 1993-1-5.

Примітка. У національному додатку наведено інструкції по усуненню викривлення полиць при згині під впливом дотичних напружень у граничному стані за втратою несної здатності.

6.2.2.4 Ефективні властивості перерізів класу 3 стінки балки та класу 1 або 2 полиць

(1) Див 6.2.2.4 (1) EN 1993-1-1.

6.2.2.5 Урахування місцевої втрати стійкості при поздовжньому згині профілів класу 4

(1) Слід враховувати вплив місцевої втрати стійкості при поздовжньому згині, використовуючи один з методів, наведених в EN 1993-1-5:

1. Ефективні властивості профілів класу 4 у відповідності до EN 1993-1-5, розділ 4.

NOTE 1: For the partial factor for the resistance of concrete see EN 1992.

NOTE 2: The partial factors for bridges may be defined in the National Annex. The following numerical

values are recommended:

= 1,00

= 1,10

= 1,25

= 1,25

= 1,10

= 1,10

= 1,10

= 1,00

= 1,10

6.2 Resistance of cross sections

6.2.1 General

(1) See 6.2.1(1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), (9) and (10) of EN 1993-1-1.

6.2.2 Section properties

6.2.2.1 Gross cross section

(1) See 6.2.1.1(1) of EN 1993-1-1.

6.2.2.2 Net area

(1) See 6.2.2.2(1), (2), (3), (4) and (5) of EN 1993-1-1.

6.2.2.3 Shear lag effects

(1) See 6.2.2.3(1) and (2) of EN 1993-1-1 and 3.2 and 3.3 of EN 1993-1-5.

NOTE: The National Annex may give guidance on the treatment of shear lag effects at the ultimate limit state.

6.2.2.4 Effective properties of cross section with class 3 webs and Class 1 or 2 flanges

(1) See 6.2.2.4(1) of EN 1993-1-1

6.2.2.5 Effects of local buckling for class 4 cross sections

(1) The effects of local buckling should be considered using one of the following two methods specified in EN 1993-1-5:

1. effective cross section properties of class 4 sections in accordance with EN 1993-1-5, section 4

2. Обмеження рівня напружень для забезпечення властивостей профілів у відповідності до EN 1993-1-5, розділ 10.

Примітка. У національному додатку наведено рекомендації з вибору методу. У разі використання методу 2 в національному додатку може бути наведено додаткові інструкції.

6.2.2.6 Ефективні властивості перерізів класу 4

(1) Див 6.2.2.5 (1), (2), (3), (4) і (5) EN 1993-1-1.

(2) Для забезпечення відповідності перерізів класу 3 напруження у круглих порожнистих перерізах обмежуються, див. EN 1993-1-6.

6.2.3 Розтяг

(1) Див 6.2.3 (1), (2), (3), (4) і (5) EN 1993-1-1.

6.2.4 Стиск

(1) Див 6.2.4 (1) EN 1993-1-1.

(2) Проектний опір поперечного перерізу стиску слід визначати таким чином:

а) без місцевої втрати стійкості:

- для перерізів класів 1, 2 і 3 (6.1)

b) з місцевою втратою стійкості:

- для перерізу класу 4, або (6.2)

-для обмеження напружень (6.3)

де є граничним напруженням найбільш ослабленої частини перерізу при стисненні (див. 10 (5) EN 1993-1-5).

(3) Див 6.2.4 (3) і (4) EN 1993-1-1.

6.2.5 Згинальний момент

(1) Див 6.2.5 (1) EN 1993-1-1.

(2) Проектний опір згинальному моменту по головній осі визначається наступним чином:

а) без місцевої втрати стійкості:

- для перерізів класів 1 і 2, (6.4)

2. limiting the stress levels to achieve cross section properties in accordance with EN 1993-1-5, section 10

NOTE: The National Annex may recommend which method is to be used. In case of the use of the method 2 the National Annex may give further guidance.

6.2.2.6 Effective cross section properties of class 4 sections

(1) See 6.2.2.5(1), (2), (3), (4) and (5) of EN 1993-1-1.

(2) For stress limits of circular hollow sections to conform to class 3 section properties, see EN 1993-1-6.

6.2.3 Tension

(1) See 6.2.3(1), (2), (3), (4) and (5) of EN 1993-1-1.

6.2.4 Compression

(1) See 6.2.4(1) of EN 1993-1-1.

(2) The design resistance of cross sections for uniform compression should be determined as follows:

a) without local buckling:

for class 1, 2 and 3 cross sections (6.1)

b) with local buckling:

for class 4 cross sections or (6.2)

for stress limits (6.3)

where is the limiting stress of the weakest part of the cross section in compression (see 10(5) of EN 1993-1-5)

(3) See 6.2.4(3) and (4) of EN 1993-1-1.

6.2.5 Bending moment

(1) See 6.2.5(1) of EN 1993-1-1.

(2) The design resistance for bending about the major axis should be determined as follows:

a) without local buckling:

-for class 1 and 2 cross sections (6.4)

- для перерізів класу класу 3; (6.5)

b) при місцевій втраті стійкості:

- для перерізу класу 4, або (6.6)

- для обмеження напружень, (6.7),

де і - моменти опору, волокна з максимальним напруженням;

- максимальне напруження найбільш ослабленої частини профілю при стисненні (див. 2.4 EN 1993-1-5).

(3) Див 6.2.5 (3), (4), (5) і (6) EN 1993-1-1.

6.2.6 Зсув

(1) Див 6.2.6 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) і (8) EN 1993-1-1 і розділ 5 EN 1993 -1-5.

6.2.7 Кручення

6.2.7.1 Загальні положення

(1) Необхідно враховувати результат появи кручення і деформації елементів, схильних до кручення.

(2) Жорсткість у поперечному напрямку профіля або ребер жорсткості враховується для зменшення деформацій, у моделі пружного деформування, яка знаходиться під дією комбінованого впливу згину, крученню та деформації.

(3) Можна не враховувати поперечну деформацію елемента, якщо вона не перевищує 10% загальної деформації від згину.

(4) Діафрагми слід проектувати з урахуванням перерозподілу впливу навантаження

6.2.7.2 Кручення, для якого можна не враховувати вплив деформації

(1) Див 6.2.7 (1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8) і (9) EN 1993-1-1.

6.2.8 Згин, осьове навантаження, зсув і поперечне навантаження

(1) Одночасність врахування згину, осьового навантаження, зсуву та поперечного впливу розподілу її навантаження, може бути визначено за одним з двох таких методів:

- for class 3 cross sections (6.5)

b) with local buckling:

-for class 4 cross sections or (6.6)

-for stress limits (6.7)

where and are the elastic moduli which correspond to the fibre with the maximum elastic stress

is the limiting stress of the weakest part of the cross section in compression (see 2.4 of EN 1993-1-5)

(3) See 6.2.5(3), (4), (5) and (6) of EN 1993-1-1.

6.2.6 Shear

(1) See 6.2.6(1), (2), (3), (4), (5), (6), (7) and (8) of EN 1993-1-1 and section 5 of EN 1993-1-5.

6.2.7 Torsion

6.2.7.1 General

(1) Torsional and distortional effects should be taken into account for members subject to torsion.

(2) The effects of transverse stiffness in the cross section, or of diaphragms that are built in to reduce distortional deformations, may be taken into account by considering an appropriate elastic model which is subject to the combined effect of bending, torsion and distortion.

(3) Distortional effects in the members may be disregarded where the effects from distortion, due to the transverse bending stiffness in the cross section and/or diaphragm action, do not exceed 10 % of the bending effects.

(4) Diaphragms should be designed to take into account the action effects resulting from their load distributing effect.

6.2.7.2 Torsion for which distortional effects may be neglected

(1) See 6.2.7(1), (2), (3), (4), (5), (6), (7), (8), and (9) of EN 1993-1-1.

6.2.8 Bending, axial load, shear and transverse loads

(1) The interaction between bending, axial load, shear and transverse loads may be determined using one of the following two methods: