Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1992-3:2012. Проектування залізобетонних конструкцій. Частина 3. Конструкції для зберігання і утримання рідини (60731)

Додаток L

(інформативний)

Обчислення деформацій і напружень в бетонних перерізах, що підпали під дію обмежених накладених деформацій

L.1 Вирази для обчислення деформації і напруження в перерізах без тріщин

(101) Деформація на любому рівні в перерізі визначається виразом:

Annex L

(informative)

Calculation of strains and stresses in concrete sections subjected to restrained imposed deformations

L.1 Expressions for the calculation of stress and strain in an uncracked section

(101) The strain at any level in a section is given by:

ε_az= (1 – R_ax) ε_iav+(1 – R_m) (1/r)(z – z) [L.1]

а напруження в бетоні – виразом:

and the stress in the concrete may be calculated from:

σ_z= E_c,eff(ε_iz– ε_az) [L.2]

де:

R_ax= показник, що визначає ступінь зовнішнього обмеження осьового переміщення в’язями, прикріпленими до елемента, що розглядається

R_m=показник, що визначає ступінь обмеження кутового переміщення, забезпечену в’язями, прикріпленими до елемента, що розглядається. В загальному разі R_m може бути прийнятим 1,0

E_c,eff= фактичний модуль пружності бетону з врахуванням умов повзучості

ε_iav= усереднена деформація в елементі, спричинена закріпленням (тобто середня деформація, яка буде мати місце, якщо елемент був повністю не обмеженим)

ε_iz= деформація на рівні z, спричинена
закріпленням

ε_az= діюча деформація на рівні z

z = висота перерізу

z = висота до центру ваги перерізу

1/r = кривизна

where:

R_ax= factor defining the degree of external axial restraint provided by elements attached to the element considered

R_m= factor defining the degree of moment restraint provided by elements attached to the element considered. In most common cases R_m may be taken as 1,0

E_c,eff= effective modulus of elasticity of the concrete allowing for creep as appropriate

ε_iav= average imposed strain in the element (i.e. the average strain which would occur if the member was completely unrestrained)

ε_iz= imposed strain at level z

ε_az= actual strain at level z

z = height to section

z = height to section centroid

1/r = curvature

L.2 Оцінка обмеження

L.2 Assessment of restraint

(101) Показники обмеження можуть бути обчислені, про виходячи з жорсткості елемента, що розглядається, і елементів, прикріплених до нього. В якості альтернативи, практичні показники обмеження проти продольного переміщення для загальних ситуацій можуть бути взяті з рисунку L.1 і таблиці L.1. В багатьох випадках (наприклад, зразок стіни на товстій попередньо підведеній основі) немає значної кривизни, і показник обмеження кутового переміщення може бути прийнятим за 1,0.

(101) The restraint factors may be calculated from a knowledge of the stiffnesses of the element considered and the members attached to it. Alternatively, practical axial restraint factors for common situations may be taken from Figure L.1 and Table L.1. In many cases (e.g. a wall cast onto a heavy preexisting base) it will be clear that no significant curvature could occur and a moment restraint factor of 1,0 will be appropriate.

(а) Стіна на основі

(a) Wall on base

Де Н ≤ L, цей показник = 0,5(1- Н/L).

Where Н ≤ L, This factor = 0,5(1- Н/L).

(b) Горизонтальна плита з жорсткими
закріпленнями

(b) Horizontal slab between rigid restraints

(c) Стінова конструкція з послідовним закріпленням (з конструктивними з’єднаннями)

(c) Sequential bay wall construction (with construction joints)

Де L≤ 2Н, цей показник = 0,5(1- L/2Н).

Where L≤ 2Н, These restraint factors = 0,5(1- L/2Н).

ПРИМІТКА значення R, які використані при проектуванні, повинні бути зв’язані з практичним розподілом арматури

NOTE Values of R used in the design should be related to the practical distribution of reinforcement

(d) Альтернативна конструкція стіни (з конструктивними з’єднаннями )

(d) Alternate bay wall construction (with construction joints)

Позначення

1 Показники вертикального обмеження

2 Показник горизонтального обмеження (отриманий з таблиці L.1 для цієї центральної зони)

3 Розширення або звуження стиків

4 (оцінка за максимумом)

5 потенціальні первинні тріщини

Key

1 Vertical restraint factors

2 Horizontal restraint factor (obtain from table L.1 for this central zone)

3 Expansion or free contraction joints;

4 (whichever is the greater)

5 Potential primary cracks

Рисунок L.1 — Показники обмеження для типових ситуацій

Figure L.1 — Restraint factors for typical situations

Таблиця L.1 — Показники обмеження для центральної зони стін, показаних на рисунку L.1

Table L.1 — Restraint factors for central zone of walls shown in Figure L.1

Відношення L/Н (див. рис. L.1)

Ratio L/H (see Fig. L.1)

Показник обмеження

при основі

Restraint factor at base

Показник обмеження нагорі

Restraint factor at top

1

0,5

0

2

0,5

0

3

0,5

0,05

4

0,5

0,3

>8

0,5

0,5

Додаток M

(інформативний)

Обчислення ширини тріщини через обмеження накладених деформацій

М.1 Загальні відомості

(101) Видами накладених деформацій, що розглядаються в цьому додатку, є усадка і початкові температурні деформації, визвані охолодженням елементів безпосередньо після формування.

Є дві основні проблеми, на які необхідно звернути увагу. Це пов’язано з різними типами обмеження і схематично показано нижче.

Annex M

(informative)

Calculation of crack widths due to restraint of imposed deformationsj

M.1 General

(101) The forms of imposed deformation covered in this Annex are shrinkage and early thermal movements due to cooling of members during the days immediately after casting.

There are two basic practical problems which need to be addressed. These relate to different forms of restraint and are as sketched below.

(а) обмеження елементу на його кінцях

(a) restraint of a member at its ends

(b) обмеження вздовж однієї грані

(b) restraint along one edge

Рисунок М.1 — Типи обмеження в стінах

Figure M.1 — Types of restraint to walls

Фактори, що призводять до тріщин у цих двох випадках істотно відрізняються; і обидва мають реальне практичне значення. (а) має місце, коли новий переріз бетону заливається між двома існуючими перерізами. (b) є більш важливим і виникає, коли стіна заливається на існуючу жорстку основу. (а) інтенсивно досліджувався декілька останніх десятиліть і достатньо вивчений. (b) не достатньо досліджений і існує мало опублікованих посібників.

The factors controlling the cracking in these two cases are rather different; and both are of real practical significance. (a) occurs when a new section of concrete is cast between two pre-existing sections. (b) is particularly common and arises where a wall is cast onto a pre-existing stiff base. (a) has been researched extensively over the past few decades years and is reasonably well understood. (b) has not been studied so systematically and there appears to be little published guidance.

М.2 Обмеження елементу

(а) Обмеження елементу на його кінцях

Максимальна ширина тріщини може бути обчислена з використанням виразу 7.8 в ЕN 1992-1-1, де (ε_sm– ε_cm) обчислюється за виразом М.1:

M.2 Restraint оf а member

(a) Restraint of member at its end

The maximum crack width may be calculated using Expression 7.8 in EN 1992-1-1 where (ε_sm– ε_cm) is calculated from expression M.1:

(ε_sm– ε_cm) = 0,5α_ek_ck f_ct,eff(1+1/(α_eρ))/E_s. [M.1]

При контролі розтріскування без прямого розрахунку - σ_s може бути знайдена за виразом М.2 і далі використана разом із рисунками 7.103N і 7.104N для знаходження необхідного розташування арматури:

For checking cracking without direct calculation, σ_s may be calculated from Expression M.2 which may then be used with Figures 7.103N and 7.104N to obtain a suitable arrangement of reinforcement.

σ_s= k_ck f_ct,eff/ρ [M.2]

Де ρ дорівнює А_s/А_ct, а А_ct – зона розтягу бетону, як визначено в 7.3.2.

Where ρ is A_s/A_ct and А_ct is the area of concrete in tension as defined in 7.3.2.

(b) Довга стіна, обмежена вздовж однієї грані

На відміну від наведеної вище ситуації, формування тріщини в цьому випадку залежить лише від розподілу локальних напружень, і ширина тріщини є функцією обмеженої деформації в більшій мірі, ніж здатності до пружного розтягу бетону. Обґрунтована оцінка ширини тріщини може бути зроблена беручи до уваги (ε_sm– ε_cm), яка дається формулою М.3 у виразі 7.8 ЕN 1992-1-1:

(b) A long wall restrained along one edge

Unlike the end restrained situation, the formation of a crack in this case only influences the distribution of stresses locally and the crack width is a function of the restrained strain rather than the tensile strain capacity of the concrete. A reasonable estimate of the crack width can be made by taking the value of (ε_sm– ε_cm) given by expression M.3 in expression 7.8 in EN 1992-1-1:

(ε_sm– ε_cm) = R_axε_free [M.3]

де:

R_ax = показник опору. Це розглядається в інформативному додатку L.

ε_free = розтяг, який буде мати місце, якщо елемент був повністю незакріпленим.

Рисунок M.2 ілюструє різницю між роз-тріскуванням в двох ситуаціях обмеження.

where:

R_ax = the restraint factor. This is considered in Informative Annex L.

ε_free = the strain which would occur if the member was completely unrestrained.

Figure M.2 illustrates the difference between the cracking in the two restraint situations.

Позначення Key

Х Деформація,

спричинена закріпленням X Imposed deformation

Y Ширина тріщини Y Crack width

1 Вираз М.1 1 Expression M.1

2 Розтріскування через обмеження кінців 2 Cracking due to end restraint

3 Розтріскування через обмеження грані (вираз [M.3]) 3 Cracking due to edge restraint (expression [M.3])

Рисунок М.2 - Взаємозв’язок між шириною тріщини і напруженням, спричиненим обмеженням переміщень, для двох типів закріплення стін

Figure М.2 - Relation between crack width and imposed strain for edge and end restrained walls

Додаток N

(інформативний)

Вимоги до деформаційних швів

(101) Можливі дві основні альтернативи:

а) конструкція повністю закріплена. В цьому випадку відсутні деформаційні шви, ширину і довжину тріщини обмежують шляхом забезпечення відповідного армування згідно до положень 7.3;

b) конструкція з вільним переміщенням. Розтріскування обмежується відстанню між швами. Забезпечується наявність деякої кількості арматури для передачі любих переміщень в напрямку до прилеглого шва. Між швами не повинно виникати значного розтріскування. Там, де обмеження забезпечується бетоном нижче елемента, що розглядається, може використовуватись ковзне з'єднання щоб усунути або зменшити обмеження.

Таблиця N.1 показує рекомендації для вибору.

Annex N

(informative)

Provision of movement joints

(101) There are two main options available:

a) design for full restraint. In this case, no movement joints are provided and the crack widths and spacings are controlled by the provision of appropriate reinforcement according to the provisions of 7.3;

b) design for free movement. Cracking is controlled by the proximity of joints. A moderate amount of reinforcement is provided sufficient to transmit any movements to the adjacent joint. Significant cracking between the joints should not occur. Where restraint is provided by concrete below the member considered, a sliding joint may be used to remove or reduce the restraint.

Table N.1 indicates the recommendations for the options.

Таблиця N.1 — Проектування з'єднань для контролю розтріскування

Table N.1 — Design of joints for the control of cracking

Варіант

Option

Метод контролю

Method of control

Відстань між швами

Movement joint spacing

Армування

Reinforcement

(а)

Постійний – повне обмеження

continuous – full restraint

За звичай шви відсутні, хоча може бути бажаними наявність широко роз-ставлених швів там, де очікуються великі накладені деформації (темпе-ратура або усадка)

Generally no joints, though some widely spaced joints may be desirable where a substantial imposed deformation (temperature or shrinkage) is expected

Армування згідно до розділів 6 і 7.3

Reinforcement in accordance with Chapters 6 and 7.3

(b)

Деформаційні шви без проміжків – мінімальне обме-ження

Close movement joints – minimum restraint

Суцільні шви на відстані більше 5 м або 1,5 раза висоти стіни

Complete joints at greater of 5 m or 1.5 times wall height

Армування згідно з розділом 6, але не менше, ніж мінімум, даний з 9.6.2 до 9.6.4

Reinforcement in accordance with Chapter 6 but not less than minimum given in 9.6.2 to 9.6.4

Позначення та назва європейського стандарту

Ступінь відповідності

Позначення та назва національного стандарту України (ДСТУ)

згідно з Наказом Мінрегіону № 649 від 21.12.12

EN 1990 Eurocode, Basis of structural design

IDT

ДСТУ-Н Б EN 1990:2008 «Єврокод. Основи проектування конструкцій (EN 1990:2002, IDT)»

EN 1991-1-5, Eurocode 1, Actions on structures – Part 1-5: General Actions – Thermal actions

IDT

ДСТУ EN 1991-1-5:20ХХ
«Єврокод 1. Дії на конструкції. Частина 1-5. Загальні дії. Теплові дії»

EN 1992-1-1, Eurocode 2, Design of concrete structures – Part 1.1: General rules and rules for buildings

IDT

ДСТУ-Н Б EN 1992-1-1:2010 «Єврокод 2. Проектування залізобе-тонних конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила і правила для споруд (EN 1992-1-1:2004, IDT)»

EN 1992-1-2, Eurocode 2, Design of concrete structures – Part 1.2: General rules – Structural fire design

IDT

ДСТУ-Н Б EN 1992-1-2:20ХХ «Єврокод 2. Проектування залізобетонних конструкцій. Частина 1-2. Загальні положення. Розрахунок конструкцій на вогне-стійкість (EN 1992-1-2:2005, IDT)»

EN 1997, Eurocode 7: Geotechnical design

IDT

ДСТУ-Н Б EN 1997-1:2010 «Єврокод 7. Геотехнічне проектування. Частина 1. Загальні правила
(EN 1997-1:2004, IDT)»

ДСТУ-Н Б EN 1997-2:2010
«Єврокод 7. Геотехнічне проекту-вання. Частина 2. Дослідження і випробування грунту
(EN 1997-2:2007, IDT)