а Z-подібна паля

a) Z-pile

b U-подібна паля

b) U-pile


Рисунок

5.1

Визначення площі зсуву

Figure

5.1

Definition of the shear area


(6) Крім того, необхідно підтвердити відповідність опору до втрати стійкості від перерізуючої сили у стінці з шпунтових паль наступній умові:


(6) In addition the shear buckling resistance of the webs of sheet piles should be verified if

(7) Опір до втрати стійкості від перерізуючої сили слід визначати на основі:


(7) The shear buckling resistance should be obtained from:

= (5.7)

де міцність в умовах втрати стійкості при зсуві згідно з таблицею 6.1
EN 1993-1-3 для переборки без елементів жорсткості в опорному кріпленні і для відносної податливості переборки, яка визначається на основі:


where is the shear buckling strength according to Table 6.1 of EN 1993-1-3 for a web without stiffening at the support and for a relative web slenderness given by:

(5.8)

(8) Якщо розрахункове значення перерізуючої сили не перевищує 50% розрахункового пластичного опору зсуву , не потрібно виконувати пониження в розрахунковому опорі моменту .


(8) Provided that the design value of the shear force does not exceed 50% of the design plastic shear resistance no reduction need be made in the design moment resistance .

(9) Коли перевищує 50% значення , розрахунковий опір момента поперечного перерізу має бути зменшений до значення . Зменшений розрахунковий пластичний опір моменту з урахуванням перерізуючого зусилля розраховується наступним чином:


(9) When exceeds 50% of the design moment resistance of the cross-section should be reduced to , the reduced design plastic moment resistance allowing for the shear force, obtained as follows:

, але (but) (5.9)

при:


with:

(5.10)

де:


where:

– площа зсуву згідно (5.6);


is the shear area according to (5.6);

– товщина переборки;


is the web thickness;

– кут нахилу переборки згідно з рисунком 5.1;


is the inclination of the web according to Figure 5.1;

– коефіцієнт, визначений в 5.2.2 (2).


is the factor defined in 5.2.2(2).

Примітка. і відносяться до ширини, що розглядається для .


Note: and are related to the width considered for .

(10) Якщо сталевий шпунтовий пальовий ряд, виготовлений з U-подібних паль, був з'єднаний за допомогою зварювання або за допомогою обтискання для того, щоб підвищити передачу зсувного зусилля в ці замкові з'єднання, то з'єднання необхідно перевірити, допускаючи, що зсувне зусилля може передаватися тільки в з'єднані замки.


(10) If steel sheet piling made of U-piles has been connected by welding or by crimping in order to enhancethe shear force transmission in these interlocks, the connections should be verified assuming that the shear force can be transferred only in the connected interlocks.

Примітка. Це допущення передбачає безпечне проектування з'єднань.


NOTE: This assumption allows for a safe-sided design of the connections.

(11) Перевірка передачі зсувного зусилля в стикових зварних швах повинна відповідати 4.7 EN 1993-1-8.


(11) The verification of the butt welds for the transmission of the shear force should be in accordance with 4.7 of EN 1993-1-8.

(12) Розташування стикових зварних швів повинно відповідати вимогам
4.3 EN 1993-1-8, з урахуванням корозії там, де вона істотна.


(12) The layout of the butt welds should be in accordance with 4.3 of EN 1993-1-8 taking into account corrosion if relevant.

(13) У разі переривчастих стикових зварних швів необхідно створювати безперервну довжину на кожному кінці палі, щоб уникнути можливого перенапруження під час установлення. Інформація щодо проектування зварних швів міститься у 1993-1-8.


(13) In the case of intermittent butt welds, a length of not less than should be made continuous at each end of the pile in order to avoid possible overstressing during installation. Reference should be made to 1993-1-8 for the design of the welds.

Примітка. Значення може бути зазначене в національному додатку. Рекомендується значення
= 500 мм.


NOTE: The value may be given in the National Annex. A value of = 500 mm is recommended.

(14) Необхідно підтвердити, що точки обтиснення замкових з'єднань були здатні передавати створювані в результаті зсувні зусилля замкового з'єднання.


(14)P It shall be verified that the crimped points of interlocks are able to transmit the resulting interlock shear forces.

(15) Якщо відстань між поодинокими або подвійними точками обтиснення не перевищує 0,7 м, а відстань між потрійними точками обтиснення не перевищує 1,0 м, можна припускати, що кожна точка обтиснення передає однакове зсувне зусилля , де характеристичний опір точки стиснення, визначений за допомогою випробування відповідно до розділу 2.6.


(15) Provided that the spacing of the single or double crimped points does not exceed 0,7 m and the spacing of triple crimped points does not exceed 1,0 m, each crimped point may be assumed to transmit an equal shear force where is the characteristic resistance of the crimped point determined by testing in accordance with section 2.6.

Примітка. Визначення значення за допомогою випробування див. у EN 10248.


NOTE: For the determination of by testing see
EN 10248.

5.2.3 Шпунтовий пальовий ряд з згинальними, зсувними і осьовими зусиллями


5.2.3 Sheet piling with bending, shear and axial force

(1) Для комбінованого згинання і стиснення втрату стійкості не потрібно враховувати, якщо:


(1) For combined bending and compression, member buckling need not be taken into account if:

(5.11)

де:


where:

– розрахункове значення стискаючого зусилля;


is the design value of the compression force;

– пружне критичне навантаження шпунтової палі, що розраховується з використанням відповідної моделі ґрунту, яке враховує тільки стискаючі зусилля в шпунтової палі.


is the elastic critical load of the sheet pile, calculated with an appropriate soil model, taking into account only compression forces in the sheet pile.

(2) В якості альтернативного варіанту можна розраховувати наступним чином:


(2) Alternatively may be taken as:

(5.12)

де довжина втрати стійкості, визначається згідно з рисунком 5.2 для незакріпленого або частково закріпленого опорного кріплення в ґрунті або згідно з рисунком 5.3 для фіксованого опорного кріплення в ґрунті; коефіцієнт зменшення, див. 6.4.


in which is the buckling length, determined according to Figure 5.2 for a free or partially fixed earth support or according to Figure 5.3 for a fixed earth support and is a reduction factor, see 6.4.

(3) Якщо відсутня відповідність критеріям пункту (1), слід перевірити опір до втрати стійкості.


(3) If the criterion given in (1) is not satisfied, the buckling resistance should be verified.

Примітка. Перевірку можна виконувати за допомогою процедури, описаної в (4) - (7).


NOTE: This verification can be carried out using the procedure given in (4) to (7).

(4) Якщо граничні умови виконуються елементами (анкер, опорне кріплення в ґрунті, обв'язувальна балка тощо), які забезпечують обмеження положення, яке відповідає режиму втрати стійкості без бокового переміщення, можна використати таку спрощену перевірку втрати стійкості:


(4) Provided that the boundary conditions are supplied by elements (anchor, earth support, capping beam etc.) that give positional restraint corresponding to the non-sway buckling mode, the following simplified buckling check may be used:

для перерізів класів 1, 2 і 3:


for class 1, 2 and 3 sections:

(5.13)

де:


where:

– пластичний розрахунковий опір поперечного перерізу ;


is the plastic design resistance of the cross-section;

– розрахунковий опір моменту поперечного перерізу, див. 5.2.2 (2);


is the design moment resistance of the cross-section, see 5.2.2 (2);

– частковий коефіцієнт згідно 5.1.1 (4);


is the partial factor according to 5.1.1 (4);

– частковий коефіцієнт згідно 5.1.1 (4);


is the partial factor according to 5.1.1 (4);

– коефіцієнт втрати стійкості згідно з 6.3.1.2 EN 1993-1-1, з використанням безрозмірної податливості кривої d і a, даної на основі:


is the buckling coefficient from 6.3.1.2 of EN 1993-1-1, using curve d and a non dimensional slenderness given by:

де:


with:

– пружне критичне навантаження, яке можна визначити на основі (5.12);


is the elastic critical load, which may be determined according to (5.12);

– площа поперечного перерізу:


is the cross-sectional area;

– щодо перерізів класу 4, див. додаток A.


– for class 4-sections: see Annex A.

Примітка. Крива втрати стійкості включає в себе деформації занурення до 0,5% значення , які вважаються прийнятними.


NOTE: Buckling curve also covers driving imperfections up to 0,5% of which is considered to be good practice.

(5) У спрощений спосіб довжину втрати стійкості можна визначати наступним чином, допускаючи режим втрати стійкості без бокового переміщення, згідно (7):


(5) For the simplified approach the buckling length may be determined as follows, assuming a non-sway buckling mode according to (7):

– для незакріпленого опорного кріплення в ґрунті, якщо існує достатнє обмеження згідно (6), довжина може розглядатися як відстань між переднім нижнім ребром і горизонтальним опорним кріпленням (обв`язка, анкер), див. рисунок 5.2;


– for a free earth support, provided that sufficient restraint exists according to (6), may be taken as the distance between the toe and the horizontal support (waling, anchor), see Figure 5.2;

– для фіксованого опорного кріплення в ґрунті довжина може розглядатися як 70% від відстані між переднім нижнім ребром і горизонтальним опорним кріпленням (обв`язка, анкер), див. рисунок 5.3.


– for a fixed earth support may be taken as 70 % of the distance between the toe and the horizontal support (waling, anchor), see Figure 5.3.

(6) Можна допустити, що незакріплене опорне кріплення в ґрунті забезпечує достатнє обмеження для спрощеного способу, якщо переднє нижнє ребро стінки з шпунтових паль закріплене в корінний породі, або якщо переднє нижнє ребро стінки з шпунтових паль здатне протистояти додатковому горизонтальному зусиллю за допомогою пасивного тиску ґрунту або за допомогою тертя, відповідно до рисунку 5.4. Значення визначається за допомогою формули:


(6) It may be assumed that a free earth support provides sufficient restraint for the simplified approach if the toe of the sheet pile wall is fixed in bedrock or if the toe of the sheet pile wall is able to resist an additional horizontal force by passive earth pressure or by friction according to Figure 5.4. is given by:

(5.14)

де максимальний відносний прогин стінки з шпунтових паль, що виникає між опорними кріпленнями згідно з аналізом першого порядку. Зусиллю можна протистояти за допомогою забезпечення додаткової довжини палі згідно рисунку 5.4, якщо опір ґрунту повністю задіяний при відсутності тертя.


where is the maximum relative deflection of the sheet pile wall occurring between the supports according to a first order analysis. The force can be resisted by providing an additional pile length according to Figure 5.4 if the soil resistance is fully mobilised in the absence of friction.

(7) Якщо додатковий зсув горизонтального опорного кріплення (анкер, обв`язка) в результаті навантаження опорного кріплення менше, ніж /500, можна припустити, що опорне кріплення забезпечує достатнє обмеження для допущення режиму втрати стійкості без бокового переміщення.


(7) If the supplementary displacement of a horizontal support (anchor, waling) due to a support load of is less than /500, the support may be assumed to provide enough restraint for the assumption of a non-sway buckling mode.

(8) Якщо система не забезпечує достатнє обмеження, необхідно виконати детальне дослідження втрати стійкості на основі методів, вказаних в EN 1993-1-1.


(8) If the system does not provide enough restraint, a detailed buckling investigation should be carried out, based on the methods given in EN 1993-1-1.


a геометрія прогину в результаті втрати стійкості; b спрощена система

a) deflected shape due to buckling; b) simplified system


Рисунок

5.2

Можливе визначення довжини втрати стійкості ,



незакріплене опорне кріплення в ґрунті

Figure

5.2

Possible determination of buckling length , free earth support


a геометрія прогину в результаті втрати стійкості; b розрахункова схема

a) deflected shape due to buckling; b) simplified system


Рисунок

5.3

Можливе визначення довжини втрати стійкості ,



зафіксоване опорне кріплення в ґрунті:

Figure

5.3

Possible determination of buckling length , fixed earth support