Страница 8: ДСТУ-Н Б EN 1993-5:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 5. Палі (60155)

Рисунок

5.7 –

Геометрія кільцевої комірки та з`єднувальної сполучної дуги

Figure

5.7 –

Geometry of circular cell and the aligned connecting arc

(15) Для з`єднувальної палі під кутом 90^о можна використовувати болтове трійникове з'єднання.

(15) For a 90^о junction pile a bolted
T-connection may be used.

(16) Для з`єднувальних паль, зібраних в болтове трійникове з'єднання, показане на

рисунку 5.6, перевірку можна виконувати з використанням наступної процедури.

(16) For junction piles built up as a bolted T-connection shown in Figure 5.6, the verification may be carried out using the following procedure.

(17) Міцність замкового з'єднання слід перевіряти відповідно до (9).

(17) The interlock strength should be verified according to (9).

(18) Перевірки з'єднань необхідно виконувати таким чином, див. рисунок 5.6:

(18) The connections should be verified as follows, see Figure 5.6:

– перевірка опору зрушенню і зсуву болтів (1) згідно 3.6 EN 1993-1-8, припускаючи, що розтягуюче зусилля розподілене рівномірно;

– verification of the shear and bearing resistance of the bolts (1) according to 3.6 of EN 1993-1-8, assuming the tensile force is equally distributed;

– перевірка інтервалів між болтами (1) згідно 3.5 EN 1993-1-8;

– verification of the bolt spacing (1) according to 3.5 of EN 1993-1-8;

– перевірка поперечного перерізу нетто переборки 1 і суміжних сторін кутів 3 згідно з положеннями, визначеними в 6.2.5 EN 1993-1-8;

– verification of the net cross-section of the web 1 and of the adjacent legs of the angles 3 according to the provisions given in 6.2.5 of EN 1993-1-8;

– перевірка болтів (2) згідно 3.11
EN 1993-1-8 на опір розтягуванню, з використанням моделі трійникової деталі згідно 6.2.4 (тип 3) EN 1993-1-8;

– verification of the bolts (2) according to 3.11 of EN 1993-1-8 for their tensile resistance using a T-stub model according to 6.2.4 (mode 3) of EN 1993-1-8;

– перевірка пластини підкладки 4 і суміжних сторін кутів 3 згідно з положеннями, визначеними в 6.2.4 (тип 1 і тип 2) EN 1993-1-8. Щоб дозволити застосування режимів розрахункового руйнування, визначених у 6.2.4
EN 1993-1-8, перегородку палі 2 (див. рисунок 5.6) слід розглядати як полицю еквівалентної трійникової деталі для режимів 1 і 2;

– verification of the backing plate 4 and of the adjacent legs of the angles 3 according to the provisions given in 6.2.4 (mode 1 and mode 2) of EN 1993-1-8. In order to permit the use of the design failure modes given in 6.2.4 of
EN 1993-1-8, the web of the pile 2 (see Figure 5.6) should be taken as the flange of the equivalent T-stub for modes 1 and 2;

– перевірка переборки палі 2 для розтягуючого зусилля щодо текучості поперечного перерізу нетто.

– verification of the web of the pile 2 for the tensile force against yielding of the net crosssection.

(19) Інші типи сполучних паль можна перевіряти відповідним чином.

(19) Other types of junction piles may be verified accordingly.

5.3 Несучі палі

5.3 Bearing piles

5.3.1 Загальні положення

5.3.1 General

(1) Підсумки впливів в палях слід визначати відповідно до EN 1997-1, з урахуванням рівноваги і сумісності.

(1) The effects of actions in piles should be determined in accordance with EN 1997-1, taking account of both equilibrium and compatibility.

(2) Перевірки граничних станів повинні виконуватися на руйнування в ґрунті для окремих паль і для груп паль відповідно до EN 1997, а також на руйнування паль і їх з`єднань в конструкції відповідно до
EN 1993-5, EN 1992 і EN 1994.

(2) Ultimate limit state verifications should be carried out for failure in the soil for both individual piles and pile groups according to EN 1997, and for failure of the piles and their connections to the structure according to EN 1993-5, EN 1992 and
EN 1994.

5.3.2 Методи проектування та аналіз

5.3.2 Design methods and design considerations

(1) Для паль, що піддаються осьовим і поперечним навантаженням, опір ґрунту слід вибирати з EN 1997-1.

(1) For piles subjected to axial and transverse loading, the soil resistance should be taken from EN 1997-1.

(2) Результати впливів поперечних зусиль у палі слід враховувати в поєднанні з осьовими зусиллями і вживаними моментами. Вони повинні визначатися за допомогою накладення результатів різних розрахунків, в яких передбачається, що ґрунт в контакті з окремими частинами довжини палі чинить опір різним впливам. В якості альтернативи, осьове зусилля, згинальні моменти і поперечні зусилля можна розглядати як зусилля, яким чинить опір ґрунт по ідентичній довжині палі, якщо ґрунт здатний переносити їх сукупні впливи.

(2) The effects of actions in the pile due to transverse forces should be taken into account in combination with those due to axial forces and applied moments. They may be determined by superimposing the results of separate calculations in which the soil in contact with separate portions of the pile length is assumed to be resisting different actions. Alternatively the axial force, bending moments and transverse forces may be considered as resisted by soil over the same length of pile, provided that the soil is capable of resisting their combined effects.

(3) Конструктивне проектування окремої палі слід перевіряти відповідно до розділу 5 EN 1993-1-1.

(3) The structural design of an individual pile should be verified in accordance with section 5 of EN 1993-1-1.

(4) Для осьових зусиль, що діють на головку палі, розподіл напруги можна завбачливо розглядати як постійну величину по довжині палі для визначення результатів впливів, за винятком випадку негативного поверхневого тертя.

(4) For axial forces acting at the head of the pile, the distribution of stress may be conservatively taken as constant over the length of the pile for the determination of the effects of actions, except in the case of negative skin friction.

(5) Передачу крутних моментів, що діють на головку палі, слід допускати, якщо тільки спеціальні умови не дозволяють введення крутного моменту в ґрунт. Розподіл крутних моментів слід розглядати як постійну величину по довжині палі.

(5) The transmission of torsional moments acting at the head of the pile should not be assumed unless special provisions allow the introduction of the torque into the soil. The distribution of the torque should be taken as constant over the pile length.

5.3.3 Стальні палі

5.3.3 Steel piles

(1) Перевірка поперечного перерізу сталевих несучих паль повинна відповідати EN 1993-1-1.

(1) Cross sectional verification of steel bearing piles should be in accordance with
EN 1993-1-1.

(2) Інформація щодо визначення умов ґрунту, при яких необхідно враховувати загальну втрату стійкості паль, міститься у розділі 7.8 EN 1997.

(2) Reference to section 7.8 of EN 1997 may be made for indications of the soil conditions under which overall buckling of piles has to be taken into account.

(3) Якщо ґрунт забезпечує недостатнє обмеження поперечного переміщення, можна припустити, що дотримується критерій піддатливості для загальної втрати стійкості, якщо, де – критичне значення осьового зусилля .

(3) If the soil provides insufficient lateral restraint, the slenderness criterion for overall buckling may be assumed to be satisfied if , where is the critical value of the axial force .

(4) Якщо потрібна перевірка загальної втрати стійкості, слід звернутися до розділу 5 EN 1993-1-1. Необхідно враховувати наступні впливи:

(4) If overall buckling verification is required reference should be made to section 5 of EN 1993-1-1. The following effects should be taken into account:

– окрім недосконалостей, перелічених в 5.3 EN 1993-1-1, належну увагу слід приділити додатковим первісним дефектам (наприклад, в результаті з`єднань або установки), відповідно до EN 12699 і
EN 14199.

– in addition to the imperfections given in 5.3 of EN 1993-1-1 due consideration should be given to supplementary initial imperfections (e.g. due to joints or installation) in accordance with EN 12699 and EN 14199;

– можна приймати в розрахунок бічну опору, забезпечувану оточуючими ґрунтами, з використанням відповідної моделі (наприклад, метод p-y, модель опору земляного полотна) на основі теорії другого порядку.

– lateral support due to the surrounding soils may be taken into account using an appropriate model (e.g. p-y approach, subgrade reaction model) based on second order theory.

(5) Довжину втрати стійкості можна оцінювати наступним способом (див. рисунок 5.8):

(5) The buckling length may be estimated using the following approach (see Figure 5.8):

(5.28)

У значенні враховано з'єднання між голівкою палі і бетонним ростверком або сталевою конструкцією.

The value takes into account the connection between the pile head and the concrete deck or the steel structure.

(6) Більш точне визначення довжини втрати стійкості, наприклад, для мікро-паль, можна знайти в 5.3.3 (4).

(6) For a more precise determination of the buckling length, for instance for micro piles, reference should be made to 5.3.3 (4).

(7)P Виконання повинно відповідати вимогам EN 12699 і EN 14199.

(7)P Execution shall be in accordance with EN 12699 and EN 14199.

A – бетон або сталева конструкція;

B – з'єднання;

C – вода або м'який ґрунт;

D – щільний ґрунт

A concrete or steel structure

B connection

C water or soft soil

D firm soil

при

with

=

Рисунок

5.8 –

Спрощена оцінка довжини втрати міцності для несучих паль

Figure

5.8 –

Simplified estimation of buckling length for bearing piles

5.3.4 Сталеві палі, заповнені бетоном

5.3.4 Steel piles filled with concrete

(1) Проектування сталевих паль, що заповнюються бетоном, слід виконувати згідно з EN 1994.

(1) Steel piles filled with concrete should be designed in accordance with EN 1994.

(2) Перевірки поперечних перерізів сталевих паль, заповнених бетоном повинні відповідати вимогам EN 1994-1-1.

(2) Cross sectional verifications of steel piles filled with concrete should be in accordance with EN 1994-1-1.

(3) За інформацією про перевірку загальної втрати стійкості слід звертатися до 5.3.3 і до розділу 6.7 EN 1994-1-1.

(3) Reference should be made to 5.3.3 and section 6.7 of EN 1994-1-1 for overall buckling verification.

(4) Бетонування сталевої палі повинно виконуватися відповідно до вимог EN 1536,

EN 12699 і EN 14199.

(4) Concreting of a steel pile should be carried out in accordance with EN 1536, EN 12699 and EN 14199.

5.4 Стінки з високою межою міцності

5.4 High modulus walls

(1) Проектування стінок з високою межою міцності має виконуватися відповідно до положень для стінок з шпунтових паль, беручи до уваги специфічну геометрію використовуваних профілів (див. рисунок 1.6) з допущенням локальних впливів тиску ґрунту і води, і введення зусиль анкера і обв`язки.

(1) The design of high modulus walls should be carried out according to the provision for sheet pile walls, taking into account the specific geometry of the sections used, see Figure 1.6, allowing for local effects due to earth and water pressures and the introduction of anchor and waling forces.

(2) Визначення опору поперечного перерізу можна виконувати на основі аналізу пружності поперечного перерізу, якщо:

(2) The determination of cross-section resistance may be conservatively based on an elastic analysis of the cross-section, provided that:

– втрата стійкості елементів розраховується за допомогою EN 1993-1-5;

– buckling of plate elements is checked using EN 1993-1-5;

– для широких елементів врахована інерційність зсуву.

– the shear lag effect is taken into account for wide elements.

5.5 Комбіновані стінки

5.5 Combined walls

5.5.1 Загальні положення

5.5.1 General

(1) Далі визначено умови по граничним станам для наступних типів комбінованих стінок (див. рисунок 1.5):

(1) In the following provisions for the ultimate limit state are given for the following types of combined walls, see Figure 1.5:

– комбіновані стінки з труб і шпунтових паль;

– mixed tube and sheet pile walls;

– комбіновані спеціальні стінки з двотаврового профілю та шпунтових паль;

– mixed special I-section and sheet pile walls;

– комбіновані стінки зі збірних профілів і шпунтових паль.

– mixed built-up section and sheet pile walls.

(2) Проектування первинних і вторинних елементів повинно ґрунтуватися на їх функціональному призначенні:

(2) The design of the primary and secondary elements should be based on their functionality:

– первинні елементи діють як підпірні елементи проти тиску ґрунту і води і можуть діяти в якості несучих паль для вертикальних навантажень;

– the primary elements act as retaining elements against the earth and water pressures and may act as bearing piles for vertical loads;

– вторинні елементи тільки заповнюють зазор між первинними елементами і передають навантаження, що виникають в результаті тиску ґрунту і води, в первинні елементи.

– the secondary elements only fill the gap between the primary elements and transmit the loads resulting from earth and water pressures to the primary elements.

(3) Дозволяється не приймати до уваги передачу поздовжніх зусиль в незакріплених замкових з'єднаннях між первинними і вторинними елементами.

(3) No transmission of longitudinal shear forces may be taken into account in the free interlocks between primary and secondary elements.

(4)P Для кожного проекту необхідно встановити і узгодити з замовником, чи слід враховувати дефекти в результаті занурення в проектуванні комбінованих стінок. Розрахункові значення для дефектів в результаті занурення повинні бути вказані у відсотках від довжини первинних елементів з допущенням лінійного розподілу.

(4)P It should be stated for each project and agreed with the client whether driving imperfections need to be considered in the design of the combined wall. The design values of any driving imperfections shall be given as percentages of the length of the primary elements, assuming a linear distribution.

5.5.2 Вторинні елементи

5.5.2 Secondary elements

(1) Шпунтові палі в якості вторинних елементів для комбінованих стінок повинні відповідати вимогам EN 10248.

(1) Sheet piles used as secondary elements for combined walls should be in accordance with EN 10248.

(2)P Для проектування вторинних елементів необхідно підтверджувати, що вони здатні передавати внутрішні зусилля, які виникають в результаті тиску ґрунту і води, в первинні елементи через з`єднувальні пристрої .

(2)P For the design of secondary elements, it shall be verified that they are able to transmit the internal forces resulting from earth and water pressures into the primary elements via the connecting devices.

Примітка. Корисним може бути урахування ефектів вип`ячування схилу, що спричиняють додаткове навантаження у первинних елементах і зменшення тиску ґрунту, що діє на вторинні елементи.

NOTE: It can be advantageous to take into account arching effects leading to a supplementary loading on the primary elements and a reduction of the earth pressures acting on the secondary elements.

(3) Перевірку згідно з пунктом (2)P можна виконувати з використанням спрощеної двомірної каркасної моделі для вторинних елементів. Якщо необхідно, згідно з 5.5.1 (4), в такому спрощеному аналізі слід враховувати недосконалість занурення за допомогою вимушеного переміщення з використанням граничних умов, показаних на рисунку 5.9, де в якості прикладу вторинного елемента зображена подвійна U-подібна паля.

(3) The verification according to (2)P may be carried out using a simplified two dimensional frame model for the secondary elements. If required according 5.5.1 (4), driving imperfections should be taken into account in this simplified analysis via the imposed displacement using the boundary conditions given in Figure 5.9, which shows a double U-pile as an example of a secondary element.

Примітка. Мається на увазі, що недосконалість занурення перпендикулярно площині підпірної стінки амортизується поворотом в замкових з'єднаннях («коливання замкового з'єднання»).

NOTE: The driving imperfection perpendicular to the plane of the retaining wall is assumed to be absorbed by rotation at the interlocks ("interlock swing").