A.6 Проектування на основі розрахунків


A.6 Design by calculation

(1) Для проектування підпірної стінки, виготовленої з шпунтових паль класу 4, можна застосовувати такі способи.


(1) The following procedure may be adopted for the design of a retaining wall made up of class 4 sheet piles.

(2) Результати впливів в палях в граничних станах можна визначати за допомогою пружної балочної моделі і відповідної моделі для ґрунту, див.
EN 1997-1.


(2) The effects of actions in the piles at ultimate limit states may be determined using an elastic beam model and an appropriate model for the soil in accordance with
EN 1997-1.

(3) При необхідності найкращою оцінкою слід вважати конструктивні вхідні дані для балкової моделі.


(3) If required, the structural input data for the beam model should be chosen as a best estimate.

(4) Для осьового стиснення необхідно перевіряти, чи можна не враховувати втрату стійкості.


(4) For axial compression it should be verified whether buckling may be neglected.

(5) При застосуванні проектування за допомогою розрахунків необхідно перевіряти, що для сталевих шпунтових паль, які передбачається використовувати, виконані відповідні критерії, визначені у даному додатку.


(5) For design by calculation to be applicable, it should be verified that the corresponding criteria given in this annex are fulfilled by the steel sheet piles that are expected to be used.

(6) На основі опорів поперечних перерізів, які поставляються виробником сталевих шпунтових паль, вибраний поперечний переріз палі необхідно перевіряти згідно з пунктом A.5, роблячи поправку на вплив корозії, якщо це потрібно.


(6) Based on the resistances of the cross-sections provided by the manufacturer of the steel sheet piles, the chosen pile cross-section should be verified according to A.5, making due allowance for corrosion effects, if necessary.

Примітка. Дані про опір поперечного перерізу, які можуть надаватися виробником: з урахуванням сортів сталей і зменшеної товщини в результаті корозії.


NOTE: The cross-section resistance data that may be provided by the manufacturer are: taking into account the steel grade and the reduced thickness due to corrosion.

(7) Якщо потрібно, з балочною моделлю в ітераційній процедурі слід використовувати ефективну жорсткість поперечного перерізу в граничних станах.


(7) If required, the effective stiffness of the cross-section at ultimate limit states should be used with the beam model in an iterative procedure.

Примітка. Дані про жорсткість для поперечного перерізу в граничних станах можуть надаватися виробником в таблицях властивостей профілів.


NOTE: The stiffness data for the cross-section at ultimate limit states may be provided by the manufacturer in section property tables.

(8) Якщо необхідна перевірка в граничному стані експлуатаційної надійності, можна використовувати балочну модель у поєднанні з відповідною моделлю для ґрунту, згідно з вказівками EN 1997-1.


(8) If a verification at serviceability limit states is required, an elastic beam model combined with an appropriate model for the soil in accordance with 1997-1 may be used.

(9) Інформація щодо визначення даних по жорсткості поперечного перерізу, що використовуються для перевірки станів експлуатаційної надійності, міститься у розділі 7.1 EN 1993-1-3.


(9) Reference should be made to section 7.1 of EN 1993-1-3 for the determination of the cross-section stiffness data to be used for serviceability states verifications.

A.7 Проектування на основі випробувань


A.7 Design assisted by testing

A.7.1 Основні принципи


A.7.1 Basis

(1) При застосуванні принципів проектування на основі випробувань, визначених у розділі 5 EN 1990, для спеціальних вимог до сталевих шпунтових паль холодного штампування слід використовувати наступну процедуру.


(1) The following procedure should be used to apply the principles for design assisted by testing given in section 5 of EN 1990, to the specific requirements of cold formed steel sheet piling.

(2) Незважаючи на те, що наступні умови були розроблені для профілів холодного штампування, їх можна також застосовувати для сталевих шпунтових гарячекатаних паль.


(2) Although the following provisions have been developed for cold formed profiles, they may also be applied to hot rolled steel sheet piles.

(3) Випробування можна проводити в одному з наступних випадків:


(3) Testing may be undertaken under any of the following circumstances:

a) властивості сталі не відомі;


a) if the properties of the steel are unknown;

b) існує необхідність врахування фактичних властивостей профілю холодного штампування;


b) if there is a need to take account of the actual properties of the cold formed profile;

c) для проектування профілю шпунтової палі тільки на основі розрахунків немає прийнятних аналітичних методів;


c) if adequate analytical procedures are not available for designing a sheet pile profile by calculation alone;

d) реалістичні дані для проектування неможливо отримати іншим способом;


d) if realistic data for design cannot otherwise be obtained;

e) необхідна перевірка експлуатаційних параметрів наявної конструкції;


e) if the performance of an existing structure needs to be checked;

f) бажане спорудження кількох аналогічних конструкцій або компонентів на основі макета;


f) if it is desirable to build a number of similar structures or components on the basis of a prototype;

g) необхідне підтвердження відповідності виготовлення;


g) if confirmation of consistency of production is required;

h) потрібно підтвердити достовірність і адекватність аналітичного методу;


h) if it is necessary to prove the validity and adequacy of an analytical procedure;

i) бажаним є складання таблиць опорів на основі випробувань або на сукупності випробувань та аналізу;


i) if it is desirable to produce resistance tables based on tests, or on a combination of testing and analysis;

j) бажано приймати до уваги практичні коефіцієнти, які можуть змінювати експлуатаційні характеристики конструкції, але не є визначеними відповідним способом аналізу в проектуванні на основі розрахунків.


j) if it is desirable to take into account practical factors that may alter the performance of a structure, but are not addressed by the relevant analysis method in design by calculation.

(4) Випробування, що є основою для таблиць несучої здатності, повинно проводитися відповідно до вказівок A.7.3.


(4) Testing as a basis for tables of load carrying capacity should be carried out in accordance with A.7.3.

Примітка. Інформація щодо процедур для сталевих тонкостінних шпунтових паль наводиться у додатку B.


NOTE: Information is given in Annex B on procedures for thin walled steel sheet piles.

(5) Випробування на розтяг сталей повинно проводитися відповідно до вказівок EN 10002-1. Випробування інших властивостей сталей слід виконувати згідно з відповідними Європейськими стандартами.


(5) Tensile testing of steel should be carried out in accordance with EN 10002-1. Testing of other steel properties should be carried out in accordance with the relevant European Standards.

A.7.2 Умови


A.7.2 Conditions

(1) Необхідно виконувати умови, визначені в пункті A.3.1 EN 1993-1-3, за винятком випадків, для яких у цьому додатку визначені інші умови.


(1) The provisions given in A.3.1 of
EN 1993-1-3 should be applied, except where different provisions are given in this annex.

(2) Під час прикладання навантаження, до досягнення експлуатаційного навантаження, навантаження можна усувати і потім прикладати знову. Для цієї мети робоче навантаження можна оцінювати як 30% граничного навантаження. Навантаження, що перевищує робоче навантаження, повинне підтримуватися з незмінною величиною при кожному зростанні, поки будь-які деформації, що залежать від часу, в результаті пластичної поведінки не стануть незначними.


(2) During load application, up to attainment of the service load, the load may be removed and then reapplied. For this purpose the service load may be estimated as 30 % of the ultimate load. Above the service load, the loading should be held constant at each increment until any time-dependent deformations due toplastic behaviour have become negligible.

A.7.3 Дані про поперечнй переріз, засновані на випробуваннях


A.7.3 Cross-sectional data based on testing

(1) Опори поперечних перерізів і ефективну жорсткість сталевих шпунтових паль холодного штампування можна визначати згідно з вказівками A.4.2,
EN 1993-1-3.


(1) The cross-sectional resistances and the effective stiffness of a cold formed steel sheet pile may be determined according to A.4.2 of EN 1993-1-3.


ДОДАТОК b (довідковий)

Випробування сталевих тонкостінних шпунтових паль


Annex b [informative]

Testing of thin walled steel sheet piles

B.1 Загальні положення


B.1 General

(1) Навантаження можна прикладати за допомогою повітряних мішків або за допомогою перекладин, розташованих для моделювання розподілених навантажень. Щоб запобігти деформації профілю в точках прикладання навантаження або опорних кріплень, можна використовувати поперечні стяжки і/або ребра жорсткості (такі як дерев'яні блоки або сталеві плити).


(1) Loading may be applied through air bags, or by cross beams arranged to simulate distributed loading. To prevent distortion of the profile at the points of load application or support, transverse ties and/or stiffeners (such as timber blocks or steel plates) may be applied.

(2) Для випробувань Z-подібних паль слід використовувати, як мінімум, подвійну шпунтову палю.


(2) For tests on Z-piles at least one double sheet pile should be used.

(3) Для Ω-подібних паль слід використовувати, як мінімум, одну шпунтову палю.


(3) For -piles at least one sheet pile should be used.

(4) Точність вимірювання повинна відповідати величині вимірів і не повинна виходити за межі 1% значення, що визначається.


(4) The accuracy of measurement should be consistent with the magnitude of the measurements and should be within +/- 1% of the value to be determined.

(5) Вимірювання поперечних перерізів зразка повинні охоплювати наступні геометричні властивості:


(5) The cross-sectional measurements of the test specimen should cover the following geometrical properties:

– габаритні розміри (ширина, глибина і довжина) з точністю мм;


– overall dimensions (width, depth and length) to an accuracy of mm;

– ширина плоскої частини профілю з точністю мм;


– width of flat profile parts to an accuracy of mm;

– радіуси вигинів з точністю мм;


– radii of bends to an accuracy of mm;

– кут нахилу плоских стінок (кут між двома поверхнями) з точністю ;


– inclination of flat walls (angle between two surfaces) to an accuracy of +/- 2°;

– товщина матеріалу з точністю мм.


– the thickness of the material to an accuracy of mm.

(6) Необхідно забезпечити незмінність напрямку навантаження протягом випробування.


(6) It should be ensured that the load direction remains constant during the test.

B.2 Випробування балки з одним прольотом


B.2 Single span beam test

(1) Для отримання опору моменту (коли зсувне зусилля незначне) та ефективної жорсткості вигину слід застосовувати схеми випробування, показані на рисунку B.1.


(1) The test setup shown in Figure B.1 should be used to obtain the moment resistance (when the shear force is negligible) and the effective bending stiffness.

(2) В цьому випробуванні необхідно використовувати, як мінімум, дві точки прикладання навантажень, як зображено на рисунку B.1.


(2) In this test at least two load points as shown in Figure B.1 should be used.

(3) Проліт слід вибирати так, щоб результати випробування відображали опір моменту ряду шпунтових паль. Відхилення необхідно виміряти в середині прольоту на обох сторонах смуги (виключаючи деформації опорних кріплень).


(3) The span should be chosen in such a way that the test results represent the moment resistance of the sheet piling. The deflections should be measured in the middle of the span on both sides of the sheet (excluding the deformations of the supports).

(4) Максимальне навантаження, яке застосовується до зразка, яке збігається за часом з пошкодженням, або прикладається перед пошкодженням необхідно записати як величину, що відображає граничний опір вигинальному моменту. Жорсткість вигину слід отримувати на основі кривої відхилень при навантаженні.



(4) The maximum load applied to the specimen coincident with or prior to failure should be recorded as representing the ultimate bending moment resistance. The bending stiffness should be obtained from the load deflection curve.



а) Прикладання навантаження

a) Loading


bзабопігання деформації профіля

b) Preventing distortion of the section

A – в точці прикладання навантаження;

B – в опорному кріпленні

A at the loading point

B at the support

Примітка. Може знадобитися також зміна напрямку навантаження на протилежний напрямок для несиметричних перерізів.

NOTE: The direction of loading may also need to be reversed for unsymmetrical sections.


Рисунок

B.1

Схеми випробувань для визначення опору моменту

Figure

B.1

Test set-up for moment resistance determination


B.3 Випробування проміжного опорного кріплення


B.3 Intermediate support test

(1) Схема випробування, зображена на рисунку B.2, може застосовуватися для визначення опору сукупності згинального моменту і зсувного зусилля в проміжному опорному кріпленні ряду з шпунтових паль, а також взаємодії між моментом і опорною реакцією для даної ширини опорного кріплення (обв’язки).


(1) The test setup shown in Figure B.2 may be used to obtain the resistance to combined bending moment and shear force at the intermediate support of sheet piling, as well as the interaction between moment and support reaction for a given support (waling) width.

(2) Для того, щоб отримати детальний запис даних про спадаючу (нестійку) частину на кривій відхилень при навантаженнях, випробування повинно тривати протягом належного часу після досягнення максимального навантаження.


(2) In order to obtain a comprehensive record of the declining (unstable) part of the load deflection curve, the test should be continued for a suitable period after reaching the maximum load.

(3) Проліт для випробування слід вибирати так, щоб він представляв частину палі між точками з кожного боку зворотного вигину опорного кріплення.


(3) The test span should be selected so that it represents the portion of the pile between the points of contraflexure each side of the support.

(4) Ширина навантажувального важеля повинна представляти ширину обв’язки, що використовується на практиці.


(4) The width of the loading bar should represent the waling width used in practice.

(5) Деформації зразка необхідно вимірювати з обох сторін зразка (включаючи деформації опорних кріплень).


(5) The deformations of the specimen should be measured on both sides of the specimen (excluding the deformations of the supports).

(6) Максимальне навантаження, що застосовується до зразка, яке збігається за часом з пошкодженням, або прикладається перед пошкодженням слід записувати як граничне критичне навантаження. Воно відображає момент вигину опорного кріплення і опорну реакцію для даної ширини опорного кріплення. Щоб отримати інформацію про взаємодію між моментом і опорною реакцією, випробування слід проводити для різних відстаней.


(6) The maximum load applied to the specimen coincident with or prior to failure should be recorded as the ultimate crippling load. This represents the support bending moment and the support reaction for a given support width. To obtain information about the interaction between the moment and the support reaction, tests should be carried out with various spans.