Страница 9: ДСТУ-Н Б EN 1993-2:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 2. Сталеві мости (60092)

(2) Необхідно перевіряти такі елементи плити проїзної частини:

1. мостові настили з поздовжніми ребрами жорсткості і поперечними балками:

- плита (мостового) настилу;

- ребра жорсткості;

- поперечні балки;

- з'єднання ребра жорсткості та поперечних балок;

2. мостові настили тільки з поперечними ребрами жорсткості:

- плита (мостового) настилу;

- ребра жорсткості.

(3) Див перевірку втоми критичних областей на рисунку 9.1, рисунку 9.2 і в таблиці 9.8.

(2) For the bridge deck the following components should be checked:

1. for bridge decks with longitudinal stiffeners and crossbeams

– deckplate

– stiffeners

– crossbeams

– stiffener to crossbeam connections

2. for bridge decks with transverse stiffeners only

– deckplate

– stiffeners

(3) For critical areas for fatigue checks see Figure 9.1 and Figure 9.2 and Table 9.8.

9.2 Навантаження для розрахунку на втому

9.2.1 Загальні положення

(1) Навантаження для розрахунку на втому, викликане рухом транспортних засобів, див EN 1991-2.

(2) Циклічні навантаження на гнучкі елементи від вітрового навантаження див. EN 1991-1-4.

9.2.2 Спрощена модель циклічних навантажень на автодорожні мости

(1) Для оцінки втоми автодорожніх мостів застосовується модель циклічних навантажень 3 (модель - один транспортний засіб) у поєднанні з даними щодо руху транспорту, заданими для конкретного розташування моста у відповідності до EN 1991-2.

Примітка. Див також 9.4.1 (6).

9.2.3 Спрощена модель циклічних навантажень на залізничні мости

(1) Для оцінки втоми залізничних мостів застосовуються нормативні значення моделі циклічних навантажень 71, включаючи динамічний коефіцієнт, наведений в EN 1991-2.

9.3 Окремі коефіцієнти для перевірки втоми

(1) Р Коефіцієнт надійності циклічного навантаження приймається .

Примітка. У національному додатку приводиться значення . Рекомендується .

(2) Р Коефіцієнт надійності втомної міцності приймається .

Примітка. У національному додатку наведено значення . Рекомендуються значення, які наведено в таблиці 3.1 EN 1993-1-9.

9.2 Fatigue loading

9.2.1 General

(1) The fatigue loading from traffic should be obtained from EN 1991-2.

(2) The fatigue loads on slender elements due to wind excitations should be obtained from EN 1991-1-4.

9.2.2 Simplified fatigue load model for road bridges

(1) For the fatigue assessment of road bridges the fatigue load model 3 (single vehicle model) in conjunction with the traffic data specified for the bridge location in accordance with EN 1991-2 should be applied.

NOTE: See also 9.4.1(6).

9.2.3 Simplified fatigue load model for railway bridges

(1) For the fatigue assessment of railway bridges the characteristic values for load model 71 should be used, including the dynamic factor given in EN 1991-2.

9.3 Partial factors for fatigue verifications

(1)P The partial factor for fatigue loads shall be taken as .

NOTE: The National Annex may give the value for .The use of is recommended.

(2)P The partial factor for fatigue resistance shall be taken as .

NOTE: The National Annex may give values for . The values given in Table 3.1 of EN 1993-1-9 are recommended.

9.4 Амплітуда напружень при втомі

9.4.1 Загальні положення

(1) Для спрощеного втомного навантаження, зазначеного в 9.2.2 або 9.2.3, може використовуватися такий порядок визначення розрахункової амплітуди напружень.

(2) Максимальне напруження і мінімальне напруження необхідно визначати шляхом оцінки сфер впливу.

(3) Амплітуда напружень для визначення негативного впливу напружень визначається за формулою:

(9.1)

(4) Негативний вплив амплітуди напружень представлено еквівалентною амплітудою напружень з циклом 2 × 10⁶:

(9.2)

де - коефіцієнт еквівалентності негативного впливу, який визначається в 9.5.

- динамічний коефіцієнт еквівалентного негативного впливу.

(5) Значення для залізничних мостів можна визначити згідно з EN 1991-2. Значення для автодорожніх мостів прийнято таким, що дорівнює 1,0, оскільки воно включене в модель циклічного навантаження.

(6) Як альтернативу до наведеного вище порядку визначення спектра втомного напруження, його можна визначати на основі оцінки історії навантаження, як зазначено в EN 1991-2, див. EN 1993-1-9.

Примітка: У національному додатку наведено інструкції по застосуванню EN 1991-2.

9.4.2 Розрахунок на втому

9.4.2.1 Поздовжні ребра жорсткості

(1) Необхідно провести розрахунок поздовжніх ребер жорсткості з використанням моделі для несних конструкцій або, з метою спрощення, як нерозрізних балок на пружних опорах.

9.4 Fatigue stress range

9.4.1 General

(1) For the simplified fatigue loading specified in 9.2.2 or 9.2.3, the following procedure may be used to determine the design stress range.

(2) The maximum stress and the minimum stress should be determined by evaluating influence areas.

(3) The reference stress range for determining the damage effects of the stress range spectrum should be obtained from:

(9.1)

(4) The damage effects of the stress range spectrum may be represented by the damage equivalent stress range related to 2 ×10⁶ cycles:

(9.2)

where is the damage equivalence factor as defined in 9.5;

is the damage equivalent impact factor.

(5) For railway bridges the value of should be obtained from EN 1991-2. For road bridges may be taken as equal to 1,0, as it is included in the fatigue load model.

(6) As an alternative to the procedure given above, fatigue stress spectra may be obtained from the evaluation of stress history from the fatigue load vehicles as specified in EN 1991-2, see EN 1993-1-9.

NOTE: The National Annex may give guidance on the use of EN 1991-2.

9.4.2 Analysis for fatigue

9.4.2.1 Longitudinal stiffeners

(1) Longitudinal stiffeners should be analysed using a model for the integral structure or for simplicity, as continuous beams on elastic supports..

Примітка: Розрахунок поздовжніх ребер жорсткості залізничних мостів проводиться як нерозрізних балок на пружних опорах.

9.4.2.2 Поперечні балки

(1) При розрахунку поперечних балок необхідно враховувати вплив конструктивних вирізів.

Примітка. Якщо в поперечних балках є вирізи, як показано на рисунку 9.3, їх вплив можна визначити за моделлю Віренделя (де плита настилу і частина перерізу балки під вирізом служать полицями, а ділянки між вирізами - стійками).

NOTE: For railway bridges longitudinal stiffeners may be analysed as continuous beams on elastic supports.

9.4.2.2 Crossbeams

(1) The influence of the cut outs should be taken into account in the analysis for crossbeams.

NOTE: Where crossbeams are provided with cut outs as given in Figure 9.3, the action effects may be determined with a Vierendeel-model (where the deckplate and a part of the crossbeam below the cut outs are the flanges and the areas between the cut outs are the posts

(2) При розрахунку моделі для поперечних балок необхідно враховувати:

1. з'єднання поперечних балок з поперечними ребрами жорсткості стінок головних балок склдають нерозрізну поперечну раму;

2. внесок деформацій компонентів балок Віренделя в загальну деформацію залежить від згинального моменту, дії осьових сил і зсувного зусилля;

3. вплив зсуву між плитою настилу і стінкою поперечної балки на головні напруження і напруження зсуву в критичному перерізі наведено на рисунку 9.4;

4. ефекти місцевого навантаження ребер жорсткості на стінку.

5. напруження від горизонтального і вертикального зсуву в критичному перерізі надано на рисунку 9.4.

(2) In the analysis of the model for a crossbeam the following should be taken into account:

1. the connections of the crossbeam to the transverse stiffeners of the webs of main girders should form a continuous transverse frame;

2. the contributions of the deformations of components of the Vierendeel-beams due to bending moments, axial forces and shear forces to the overall deformation;

3. the effects of shear between the deckplate and the web of the crossbeam on the direct stresses and shear stresses at the critical section in Figure 9.4;

4. the effects of local introduction of loads from the stiffeners into the web;

5. the shear stresses from the horizontal and vertical shear in the critical section in Figure 9.4.

(3) Прості напруження в критичному перерізі на рисунку 9.4 визначаються таким чином:

(9.3)

(9.4)

(3) The direct stresses in the critical section in Figure 9.4 may be determined as follows:

(9.3)

(9.4)

де - напруження від згинального моменту; (9.5)

і - стискальні напруження, що виникають від місцевого навантаження від ребер жорсткості (9.6)

- сила горизонтального зсуву;

- згинальний момент критичного перерізу;

- навантаження від ребер жорсткості;

- товщина листа стінки балки.

(4) Якщо отвори не передбачено, напруження в критичному перерізі визначаються, використовуючи полки ребра жорсткості балки ефективної ширини , де - товщина листа ребра жорсткості.

9.5 Порядок оцінки втоми

9.5.1 Оцінка втоми

(1) Оцінку втоми необхідно виконувати таким чином:

where are the stresses due to bending (9.5)

and are the compressive stresses due to local load from stiffeners (9.6)

is the horizontal shear force

is the bending moment in the critical section

are the loads introduced from the stiffeners

is the plate thickness of the web

(4) Where no cope holes are provided the stresses at the critical section may be determined using flanges from the webs of the stiffeners with an effective width , where is the plate thickness of the stiffeners.

9.5 Fatigue assessment procedures

9.5.1 Fatigue assessment

(1) The fatigue assessment should be carried out as follows:

(9.7)

і

(9.8)

9.5.2 Коефіцієнт негативного впливу для автодорожніх мостів

(1) Коефіцієнт негативного впливу для автодорожніх мостів з прольотом до 80 м можна визначити таким чином:

але (9.9)

де - коефіцієнт негативного впливу транспорту, який залежить від довжини лінії впливу;

- коефіцієнт інтенсивності руху транспорту;

- коефіцієнт розрахункового терміну служби моста;

- коефіцієнт руху транспорту по інших смугах;

- максимальне значення з урахуванням межі втоми, див. (8).

(2) При визначенні довжина лінії або області впливу приймається:

а) для моментів:

- розрізні прольоти - довжина прольоту ;

- нерозрізні прогонові будови в опорному перерізі, див. рисунок 9.7, - довжина прогону, що розглядається ;

- нерозрізні прогонові будови в опорному перерізі, див. рисунок 9.7, - середнє значення довжин двох прольотів і , прилеглих до опори;

- поздовжні балки, що підтримують поперечні балки, - сума довжин двох суміжних прольотів ребер жорсткості поперечної балки.

b) для поперечної сили нерозрізної прогонової будови:

- опорний переріз, див. рисунок 9.7, - довжина прогону, що розглядається ;

- переріз в середині прогону, див. рисунок 9.7, - 0,4 довжини прогону, що розглядається .

c) для реакцій:

- крайні опори - довжина прогону, що розглядається ;

(9.7)

and

(9.8)

9.5.2 Damage equivalence factors for road bridges

(1) The damage equivalence factor for road bridges up to 80m span should be obtained from:

but (9.9)

where is the factor for the damage effect of traffic and depends on the length of the critical influence line or area;

is the factor for the traffic volume;

is the factor for the design life of the bridge;

is the factor for the traffic on other lanes;

is the maximum -value taking account of the fatigue limit, see (8).

(2) In determining the critical length of the influence line or area may be taken as follows:

a) for moments:

– for a simply supported span, the span length ;

– for continuous spans in midspan sections, see Figure 9.7, the span length of the span under consideration;

– for continuous spans in support sections, see Figure 9.7, the mean of the two spans and adjacent to that support;

– for cross girders supporting stringers, the sum of the two adjacent spans of the stiffeners carried by the cross girder.

b) for shear for a simply supported span and a continuous span:

– for the support section, see Figure 9.7, the span under consideration ;

– for the midspan section, see Figure 9.7, 0,4 × the span under consideration .

c) for reactions:

– for end support, the span under consideration ;

- проміжні опори - сума довжин двох суміжних прольотів .

d) для аркових мостів:

- підвіски - дві довжини підвіски;

- арки - половина прольоту арки.

Примітка. У національному додатку наведено відповідні значення . Рекомендується застосовувати коефіцієнти , що наведено на рисунку 9.5.

– for intermediate supports, the sum of the two adjacent spans .

d) for arch bridges:

– for hangers, twice the length of hangers;

– for arch, half the span of the arch.

NOTE: The National Annex may give the relevant values for . The use of the factors in Figure 9.5 is recommended.

(3) розраховується таким чином:

(9.10)

де - середня вага брутто, кН, транспортних засобів, що рухаються по крайній правій смузі, визначено таким чином:

= 480 кН

= 0,5 × 10⁶

- загальна кількість вантажних автомобілів на рік, крайня права смуга, див. 9.2.2 (2);

- вага брутто (кН) транспортних засобів, що рухаються по крайній правій смузі, за даними експлуатуючих організацій;

- кількість вантажних автомобілів вагою брутто , на крайній правій смузі, за даними експлуатуючих організацій

(3) should be calculated as follows:

(9.10)

where is the average gross weight (kN) of the lorries in the slow lane obtained from:

= 480 kN

= 0,5 × 10⁶

is the total number of lorries per year in the slow lane, see 9.2.2(2);

is the gross weight in kN of the lorry in the slow lane as specified by the competent authority;

is the number of lorries of gross weight in the slow lane as specified by the competent authority.

Примітка. У національному додатку наведено інструкції по визначенню .

(4) Задані значення , і наведено в таблиці 9.1.

NOTE: The National Annex may give guidance on .

(4) For given values of and , may be obtained from Table 9.1.