Страница 16: ДСТУ-Н Б EN 1993-5:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 5. Палі (60155)

Рисунок

C.2 –

Визначення кута повороту пластичної моделі

Figure

C.2 –

Definition of the plastic rotation angle

(5) Розрахунковий кут повороту для реального проектного випадку можна визначити за допомогою однієї з таких процедур:

(5) The design rotation angle for the actual design case may be determined using one of the following procedures:

a) для моделей з пластичними шарнірами:

a) for plastic hinge models:

_{– максимальний кут повороту в будь-якому із пластичних шарнірів;}

is the maximum rotation angle in any plastic hinge;

b) альтернативний спосіб для моделей з пластичними шарнірами і для моделей пластичних зон:

b) alternatively for plastic hinge models and for plastic zone models:

(C.2)

де:

where:

– розрахунковий кут в граничному стані, вимірюваний в точках нульових моментів (див. рисунок C.3);

is the design angle at ultimate limit state, measured at the points of zero moment (see Figure C.3);

_{– розрахунковий кут повороту пружної моделі, що визначається для опору моменту пластичної моделі .}

is the design elastic rotation angle, determined for the plastic moment resistance .

Примітка. В спрощеному варіанті значення можна визначати наступним чином:

NOTE: As a simplified procedure may be determined as follows:

(C.3)

де:

where:

_{– відстань між точками нульових моментів в граничному стані (див. рисунок C.3);}

is the distance between the points of zero moment at ultimate limit state, see Figure C.3;

_{– жорсткість при пружному вигині шпунтової палі;}

is the elastic bending stiffness of the sheet pile;

_{– коефіцієнт, визначений в 6.4 (3).}

is a factor defined in 6.4(3).

c) для моделей з пластичним шарніром або з пластичною зоною, з використанням поворотів, які визначаються на основі розрахованих зсувів стінки, як показано на рисунку C.4:

c) for plastic hinge or plastic zone models, using rotations determined from calculated displacements of the wall as shown in Figure C.4:

_(C.4)

при:

with:

(C.5)

(C.6)

Примітка. Якщо програма розрахунків, що використовується для проектування, дозволяє зняття навантаження зі шпунтової палі після процедури розрахунків для того, щоб отримати пластичну деформацію, то таким чином можна визначити значення , і тоді визначення залишкової пластичної деформації не викликає труднощів.

NOTE: If the calculation program used for the design allows unloading of the sheet pile after the calculation process in order to obtain the plastic deformation, can be determined in this way and determination of the remaining plastic deformation is then straight forward.

C.2 Граничний стан експлуатаційної надійності

C.2 Serviceability limit state

(1) В разі використання U-подібних паль необхідно враховувати можливу відсутність передачі зсувного зусилля в замкові з'єднання відповідно до 6.4.

(1) In the case of U-piles, possible lack of shear force transmission in the interlocks should be taken into account according to 6.4.

a) Система b) Розподіл моментів c) Відхилення

a) System b) Moment distribution c) Deflection (scaled up)

Рисунок

C.3 –

Приклад визначення загального кута повороту

Figure

C.3 –

Example of the determination of the total rotation angle

a) Система b) Розподіл моментів c) Відхилення

a) System b) Moment distribution c) Deflection (scaled up)

Рисунок

C.4 –

Примітка для визначення загального кута повороту

на основі зсувів

Figure

C.4 –

Notation for the determination of the total rotation angle

from displacements

ДОДАТОК D (довідковий)

Первинні елементи комбінованих стінок

Annex D [informative]

Primary elements of combined walls

D.1 Двотаврові профілі, використовувані як первинні елементів

D.1 I-sections used as primary elements

D.1.1 Загальні положення

D.1.1 General

(1) Двотаврові профілі, використовувані як первинні елементи в комбінованих стінках (див. рисунок 1.5), які відносяться до перерізів класу 1, класу 2 або класу 3, по таблиці 5.2, EN 1993-1-1, можна перевіряти відповідно до процедури, наведеної в D.1.2.

(1) I-sections used as primary elements in combined walls, see Figure 1.5, which appear to be class 1, class 2 or class 3 sections according to Table 5.2 of EN 1993-1-1, may be verified according to the procedure given in D.1.2.

Примітка. Поперечні перерізи класу 4 слід перевіряти відповідно до EN 1993-1-3 і EN 1993-1-7.

NOTE: Class 4 cross-sections should be verified according to EN 1993-1-3 and EN 1993-1-7.

(2) Якщо не дотримуватися критерію (5.1), встановленого в EN 1993-1-1, загальні внутрішні зусилля і моменти слід визначати з використанням балочної моделі з теорії граничних станів. За інформацією про визначення довжини втрати стійкості слід звертатися до 5.2.3.

(2) If criterion (5.1) in EN 1993-1-1 is not fulfilled, the global internal forces and moments should be determined using a beam model with second order theory. Reference should be made to 5.2.3 for the determination of the buckling length.

(3) Якщо необхідно, то слід враховувати локальні напруження при згині плити в результаті розрахункових зусиль, переданих вторинними елементами через з'єднання, відповідно до 5.5.4 (див. рисунок D.1).

(3) If required, the local plate bending stresses due to the design forces introduced by the secondary elements via connections should be taken into account in accordance with 5.5.4, see Figure D.1.

D.1.2 Метод перевірки

D.1.2 Verification method

(1) Якщо вдосконалені методи не застосовуються, то наступна спрощена процедура передбачає перевірку двотаврових профілів, з урахуванням взаємодії між загальним вигином, нормальними зусиллями і локальним вигином плити в полках в результаті розрахункових зусиль від вторинних елементів.

(1) If no more advanced method is used, the following simplified procedure allows for the verification of I-sections taking into account the interaction between overall bending, normal forces and local plate bending in the flanges due to design forces from the secondary elements.

Примітка. За допомогою вдосконалених методів розрахунку, які враховують і матеріал, і геометричні нелінійні характеристики, можна розробляти більш економічний проект. Такий підхід рекомендується також для розгляду високих тисків води, що перевищують 10 м напору.

NOTE: Using a more advanced calculation method that takes into account both material and geometrical nonlinearities may lead to a more economical design. This approach is also recommended to deal with higher water pressures exceeding 10m head.

(2) При тиску води (або еквівалентному тиску ґрунту в дуже м'яких ґрунтах) до м взаємодію між загальними впливами або локальним вигином плити можна враховувати наступним чином:

(2) Up to a water pressure (or equivalent earth pressure in very soft soils) of m head the interaction between overall action effects and local plate bending may be taken into account as follows:

– перевірка поперечного перерізу первинних елементів повинна виконуватися згідно 6.2.9.2 і 6.2.10,
EN 1993-1-1 з урахуванням зниженої межі текучості:

– the cross-sectional verification of the primary elements should be carried out according to 6.2.9.2 and 6.2.10 of
EN 1993-1-1, taking into account a reduced yield strength:

– при (for) м (m):

– при (for) м (m):

– при (for) 4 м (m) м (m): лінійна інтерполяція (linear interpolation)

– локальний вигин плити в полках перевіряється відповідно до пункту (3).

– local plate bending of the flanges is verified according to (3).

(3) Локальний вигин плити в полках слід перевіряти для поперечного перерізу вздовж полки, розташованої на початку кутового з'єднання, з урахуванням розрахункових зусиль, переданих через з'єднувачі (див. рисунок D.1) за допомогою формули:

(3) Local plate bending in the flanges should be verified for a cross-section through the flange located at the beginning of the fillet taking into account the design forces introduced via the connectors, see Figure D.1, using:

(D.1)

де та – розрахункові впливи для вигину плити, що визначаються на основі:

where M_Ed and N_Ed are the design action effects for plate bending, given by

та (and) (D.2)

та – розрахункові значення опорів для вигину плити, що визначаються на основі:

and are the design values of the resistances for plate bending, given by:

та (and)

тут t – товщина полиці на початку кутового з'єднання.

where t is the flange thickness at the beginning of the fillet.

Примітка 1. , , та повинні прийматися на одиничній довжині.

NOTE 1: , , and are to be taken per unit length.

Примітка 2: Взаємодію зсувних зусиль можна не враховувати.

NOTE 2: The shear force interaction may be neglected.

(4) За інформацією про перевірку втрати стійкості при зсуві переборки слід звертатися до EN 1993-1-5.

(4) Reference should be made to
EN 1993-1-5 for the shear buckling verification of the webs.

(5) За інформацією про перевірку загальної втрати стійкості слід звертатися до розділу 6.3.3, EN 1993-1-1.

(5) Reference should be made to section 6.3.3 of EN 1993-1-1 for the overall buckling verification.

Рисунок

D.1 –

Двотавровий профіль із загальним вигином і вигином плити

Figure

D.1 –

I-section with overall and plate bending

D.2 Трубчасті палі, використовувані як первинні елементи

D.2 Tubular piles used as primary elements

D.2.1 Загальні положення

D.2.1 General

(1) Трубчасті палі, що використовуються як первинні елементи в комбінованих стінках, які відносяться до перетинів класу 4, відповідно до таблиці 5.2, EN 1993-1-1, можна перевіряти за допомогою наступної процедури.

(1) Tubular piles used as primary elements in combined walls, which appear to be class 4 sections according to Table 5.2 of EN 1993-1-1, may be verified according to the following procedure.

(2) Якщо не дотримується критерій (5.1), встановлений в EN 1993-1-1, загальні внутрішні зусилля і моменти слід визначати з використанням балочної моделі з теорії за граничним станом.

(2) If the criterion (5.1) in EN 1993-1-1 is not fulfilled, the global internal forces and moments should be determined using a beam model with second order theory.

Примітка : Щоб розрахувати значення , необхідно враховувати дію овалізаціі (втрати круглої форми) у другому моменті інерції площі. Визначення довжини викривлення див. у 5.2.3.

NOTE: To calculate the effect of the ovalisation on the second moment of area should be taken into account. See 5.2.3 for the determination of the buckling length.

(3) У разі потреби, згідно з розділом 5.5.4 локальні напруження при згині оболонки і зміщення в результаті розрахункових зусиль, переданих вторинними елементами через з'єднувачі, можна оцінювати на основі таблиці D.1.

(3) If required by section 5.5.4, the local shell bending stresses and displacements due to the design forces introduced by the secondary elements via the connectors may be estimated from Table D.1.

Примітка 1. Вертикальні опорні реакції, згідно з малюнком 5.9, можна не враховувати при визначенні локальних напружень при згині оболонці.

NOTE 1: The vertical support reactions from Figure 5.9 may be disregarded for the determination of local shell bending stresses.

Примітка 2: Для спрощення можна допустити, що горизонтальні зусилля діють тільки при розтягуванні.

NOTE 2: For simplification the horizontal forces may be assumed to act only in tension.

(4) Дію овалізаціі труби в результаті локального вигину оболонки в другому моменті інерції площі навколо осі стінки (див. рисунок D.2) можна оцінювати за допомогою коефіцієнта зменшення:

(4) The effect of the ovalisation of the tube due to local shell bending on the second moment of area about the wall axis, see Figure D.2, may be estimated using the reduction factor:

(D.3)

Примітка : Дію овалізаціі в моменті опору перерізу можна не враховувати.

NOTE: The effect of the ovalisation on the section modulus may be neglected.

(5) Овалізацію в результаті локального вигину оболонки (див. рисунок D.2 та таблицю D.1) можна оцінювати так:

(5) The ovalisation due to local shell bending, see Figure D.2 and Table D.1, may be estimated from:

але (but) (D.4)

де:

where:

де – жорсткість для вигину оболонки труби, що визначається за формулою:

is the stiffness for shell bending of the tube, given by:

;

– середньолінійний радіус труби;

is the mid-line radius of the tube;

_{– опорна реакція на одиничну довжину, яка визначається на основі 5.5.2 (3) (див. рисунок 5.9).}

_{is the support reaction per unit length, determined from 5.5.2(3), see Figure 5.9.}

(6) Радіус викривлення при овалізаціі (див. рисунок D.2) можна визначити за формулою:

(6) The radius of curvature at the ovalisation, see Figure D.2, may be obtained from:

(D.5)

Таблиця

D.1 –

Локальний вигин оболонки в результаті дії розрахункових зусиль з

вторинних елементів

Table

D.1 –

Local shell bending due to design forces from secondary elements

= 0,182

_{= 0,5}

_{= 0}

= - 0,318

= 0

= 0,5

0,1488

- 0,1368

_{= 0,137}

_{= 0,637}

_{= 0}

= 0,5

= 0

= -0,637

0

0

де:

,, - внутрішні зусилля і моменти у вигині оболонки згідно з даним рисунком;

Визначення внутрішніх зусиль і моментів у вигині оболонки:

Definition of internal forces and moments in shell bending: