7.2.2 Stress limitation for buildings

  1. Stress limitation is not required for beams if, in the ultimate limit state, no verification of fatigue is required and no pre-stressing by tendons and/or by controlled imposed deformations (e.g. jacking of supports ) is provided.

  2. For composite columns in buildings normally no stress limitation is required.

  3. If required, the stress limitations for con­crete and reinforcement given in EN 1992-1-1, 7.2 apply.

7.3 Deformations in buildings

  1. Deflections

  1. Deflections due to loading applied to the steel member alone should be calculated in accor­dance with EN 1993-1-1.

  2. Deflections due to loading applied to the com­posite member should be calculated using elastic analysis in accordance with Section 5.

The reference level for the sagging vertical de­flection a max of un-propped beams is the up­perside of the composite beam. Only where th

e

  1. баёкй. Тіёькй у виїадку, якщо їрогт може вїёивaти ^а зовн0нй вигёяд будівёі, ^еоб- хідш їриймати за відёіковйй ріве^ нижню сторо^у баёки.

  2. Bїёивами ^еїов^ого ^абуття міцності зчеї- лення мож^а з^ехтувати, якщо:

  1. розрахушк зсувшго з’°д^а^^я вико^а^о згідно з 6.6;

  2. застосову°ться ^е ме^0 нж їолови^а зсув- та з’°д^а^ь від ^еобхід^их дёя досяше^я їовшго зсувшго з’°д^а^^я, або зусиёёя, що вимкають їри їружшму характері роботи і які діють у зсувах з’°д^а^^ях дёя II груїи граничних станв, ^е їеревищують PRd;

  3. у виїадку ребристих їёит з ребрами їоїє- рек баёки висота ребер ^е їеревищу° 80 мм.

  1. Bїёив тріщи^ у бетон у зо^ах від’°ммх моме^ів ^а їроги^ їови^е^ враховуватись застосувашям методу розрахуй, ^аведе- шго у 5.4.2.3.

  2. Дёя баёок з критичмми їерерізами кёасів 1, 2 або 3 мож^а застосовувати вказамй мжче сїрощемй метод. На кожнй їроміжнй оїорі, де оct їеревищу° 1,5 fctm або 1,5 f1 ctm відїовідто, згинальний момент, виз^аче^ий дёя їерерізу без тріщи^ за 5.4.2.3(2), мшжиться ^а коефіці^т f1, ^аведе^ий ^а рисуму 7.1, і забезїечуються відїовідн зросташя мометв у їрилєглих їроёьотах. Криву А мож^а засто­совувати тільки для їроміжмх їрольотів, якщо ^ава^таже^^я ^а одинцю довжин всіх їрольотів од^акове, а величин їрольотів від- різ^яються ^е біль0е нж ^а 25 %. В Н0ому разі ^еобхід^о застосовувати ^абёиже^е нижнє з^аче^^я зчеїлешя f1 = 0,6 (лінія В).

deflection can impair the appearance of the build­ing should the underside of the beam be taken as reference level.

  1. The effects of incomplete interaction may be ignored provided that:

  1. the design of the shear connection is in accor­dance with 6.6,

  2. either not less shear connectors are used than half the number for full shear connection, or the forces resulting from an elastic behaviour and which act on the shear connectors in the service­ability limit state do not exceed PRd and

  3. in case of a ribbed slab with ribs transverse to the beam, the height of the ribs does not exceed 80 mm.

  1. The effect of cracking of concrete in hogging moment regions on the deflection should be taken into account by adopting the methods of analysis given in 5.4.2.3.

  2. F

    Рису^к 7.1 - Коефіці^т зниження для зги^аль^ого моме^у ^а оїорі
    Figure 7.1 - Reduction factor for the bending moment at supports


    or beams with critical sections in Classes 1, 2 or 3 the following simplified method may be used. At every internal support where оct exceeds 1,5 fctm or 1,5 f1ctm as appropriate, the bending moment determined by un-cracked analysis de­fined in 5.4.2.3(2) is multiplied by the reduction factor f1 given in Figure 7.1, and corresponding in­creases are made to the bending moments in ad­jacent spans. Curve A may be used for internal spans only, when the loadings per unit length on all spans are equal and the lengths of all spans do not differ by more than 25 %. Otherwise the ap­proximate lower bound value f1 = 0,6 (line B) should be used.
  3. їри виз^аче^^і їроги^у дёя віёьш обїер- тих баёок мож^а враховувати вїёив місцевої текучості ко^трукцітої стаёі ^ад оїорою 0ёяхом мжожешя зги^аёь^ого моме^у ^а оїорі, виз^аче^ого згідно з ^аведе^ими у цьому роздіёі методами, ^а ^астуї^ий додат­ковий томжуваёьмй коефіці^т:

  • f2 = 0,5 якщо fy досяга°ться до ^абуття міцності бетошм їёити;

  • f2 = 0,7 якщо fy досяга°ться тсёя ^абуття міцності бетошм.

Hаведе^е мжче застосову°ться дёя виз^а- чення максимаёьшго їроги^у, аёе ^е дёя "будівеёьшго їідйому".

  1. У разі відсутшсті особёивих вимог замов- мка вїёив кривизн, сїричи^е^ої усадкою звичайшго важкого бето^у, може ^е вкёюча- тись у їроги^ за умови, що веёичи^а відш- шення їроёьоту до загаёьші' висоти баёки ^е їеревищу° 20.

7.3.2 Вібрація (коёивашя)

  1. Ди^аміч^і характеристики баёок їере- криття їовиші задовоёь^яти критерії, ^аве- деы у EN 1990, А1.4.4.

7.4 Утворена тpiщи^ у бетож

  1. Загаёьш мёожешя

  1. Дёя обмежешя 0ирим тріщи^ дёя ком­бінованих ко^трукцій застосовуються тоёо- ження EN 1992-1-1, 7.3.1(1)- (9). Обмежешя 0ирим тріщи^ заёежить від кёасів вїёиву згідно з EN 192-1-1,4.

  2. Оцнку 0ирим розкриття тріщи^ мож^а отримати з EN 1992-1-1,7.3.4, де ^аїруже^^я стs ^еобхід^о виз^ачати з урахувашям вїёи- вів обтискашя бето^у їри розтягу. Якщо ^е застосову°ться біёь0 точмй метод, стs мож^а виз^ачати згідно з 7.4.3(3).

  3. За сїрощешго ко^ерватившго їідходу їрий^ят^ого обмежешя 0ирим тріщи^ мож^а досягти 0ёяхом забезїечешя міымаёьшго армувашя, виз^аче^ого у 7.4.2, та кроку стрижыв або діаметрів, що ^е їеревищують виз^аче^их у 7.4.3 меж.

  4. У виїадках, коёи баёки в будівёях заїроек- товаы як 0арырш обїерті, а їёити ^ерозріз^і і ко^роёь 0ирим тріщи^ ^е вимага°ться, то їередбаче^а їоздовж^я арматура, яка вста- швёю°ться в межах їриведеші 0ирим бе- тошої їёити згідно з 6.1.2, їовиша сташвити ^е ме^0е Иж:

  1. For the calculation of deflection of un-propped beams, account may be taken of the influence of local yielding of structural steel over a support by multiplying the bending moment at the support, determined according to the methods given in this clause, with an additional reduction factor as fol­lows:

  • f2 = 0,5 if fy is reached before the concrete slab has hardened;

  • f2 = 0,7 if fy is reached after concrete has hard­ened.

This applies for the determination of the maximum deflection but not for pre-camber.

  1. Unless specifically required by the client, the effect of curvature due to shrinkage of normal weight concrete need not be included when the ratio of span to overall depth of the beam is not greater than 20.

7.3.2 Vibration

(1) The dynamic properties of floor beams should satisfy the criteria in EN1990, A1.4.4.

7.4 Cracking of concrete

  1. General

  1. For the limitation of crack width, the general considerations of EN 1992-1-1, 7.3.1(1) - (9) ap­ply to composite structures. The limitation of crack width depends on the exposure classes ac­cording to EN 1992-1-l, 4.

  2. An estimation of crack width can be obtained from EN 1992-1-1, 7.3.4, where the stress стs should be calculated by taking into account the ef­fects of tension stiffening. Unless a more precise method is used, стs may be determined according to 7.4.3(3).

  3. As a simplified and conservative alternative, crack width limitation to acceptable width can be achieved by ensuring minimum rein forcemeat defined in 7.4.2, and bar spacing or diameters not exceeding the limits defined in 7.4.3.

In cases where beams in buildings are de­signed as simply supported although the slab is continuous and the control of crack width is of no interest, the longitudinal reinforcement proided within the effective width of the concrete slab according to 6.1.2 should be not less than

:

    • 0,4 % їёoщi бето^у дёя розкріплемх ко^ струкцій;

    • 0,2 % їёощі бето^у ДёЯ ^ерозкріпле^их ко^трукцій.

    Арматура у 0арнрмх баёках повиша про­довжуватись ^а довжи^у 0,25L у кож^у сторо^у від проміжшї оїори, або ^а 0,5L за їриёегёу до коболі, де L - довжи^а відповідшго про- ёьоту або коболі відповідш. Не врахову­ються жодн проф^астили. Максимальмй крок стрижнв пови^е^ відїовідати 9.2.1(5) дёя комбновамх їёит або EN 1992-1-1, 9.3.1(3) дёя суцільмх бетоших полиць.

    7.4.2 Мшімаёые армувашя

    1. Я

      ^s _ks kc kfct,eff Act / °1s

      кщо ^е використову°ться біёь0 точмй розрахушк згідно з EN 1992-1-1, 7.3.2(1), то у всіх їерерізах без поперед^о ^апруже^ої арматури і дії з^ач^их зусиёь розтягу в^а- сёідок обмежешя прикладемх деформацій (наприклад, остовий і додатковий вїёив усадки) в поєднанні або без ^ого з впливами від безпосеред^ого ^ава^таже^^я, ^еобхід^у мі^імаль^у площу арматури As для плит комбновамх балок виз^ачають за виразом: де:

    fcteff — фактич^а серед^я міцнсть ^а розтяг бето^у ^а моме^ часу, коли очіку°ться мож­лива поява тріщин 3^аче^^я fcteff мож^а прий­мати, як і для fctm (EN 1992-1-1, таблиця 3.1) або як fictm (таблиця 11.3.1), відповіде приймаючи як клас міцності ^а моме^ можливої появи тріщин Якщо вік бето^у ^а моме^ утворешя тріщи^ ^еможливо всташвити достовірш, але він ме^0ий нж28 діб, то мі^iмаль^у міцнсть ^а розтяг мож^а приймати 3 Н/мм2;

    k - коефіці^т, що врахову° вплив ^ерів^о- мірмх самоврівшваже^х ^апруже^ь і може прийматись 0,8;

    ks - коефіці^т, що врахову° вплив зме^0е^^я шрмаль^х зусиль у бетон плити в^аслідок появи тріщи^ і місцевого ковзашя зсувах з'єднань, який може прийматись 0,9;

    k

    kc

    1

    1 + hc /(2z0)

    c - коефіці^т, що врахову° розподіл ^апру- же^ у перерізі безпосеред^о перед появою тріщи^ і виз^ача°ться за виразом:
    • 0,4 % of the area of the concrete, for propped construction;

    • 0,2 % of the area of concrete, for un-propped construction.

    The reinforcement in the beam designed as simply- supported should extend over a length of 0,25L each side ofan internal support, or 0,5L adjacent to a cantilever, where L is the length of the relevant span or the length of the cantilever respectively. No account should be taken of any profiled steel sheeting. The maximum spacing of the bars should be in ac­cordance with 9.2.1(5) for a composite slab, or with EN 1992-1-1, 9.3.1.1(3) for a solid concrete flange.

    1. Minimum reinforcement

    1. Unless a more accurate method is used in ac­cordance with EN 1992-1-1, 7.3.2(1), in all sec­tions without pre-stressing by tendons and subjected to significant tension due to restraint of imposed deformations (e.g. primary and second­ary effects of shrinkage), in combination or not with effects of direct loading the required mini­mum reinforcement area As for the slabs of com­posite beams is given by:

    (7.1)

    w

    + 0,3 < 1,0;

    here:

    fct,eff is the mean value of the tensile strength of the concrete effective at the time when cracks may first be expected to occur. Values of fct,eff may be taken as those for fctm , see EN 1992-1-1, Table 3.1, or as fictm , see Table 11.3.1, as appropriate, taking as the class the strength at the time cracking is expected to occur. When the age of the concrete at cracking cannot be established with confidence as being less than 28 days, a minimum tensile strength of 3 N/mm2 may be adopted;

    k is a coefficient which allows for the effect of non-uniform self-equilibrating stresses which may be taken as 0,8;

    ks is a coefficient which allows for the effect of the reduction of the normal force of the concrete slab due to initial cracking and local slip of the shear connection, which may be taken as 0,9;

    kc is a coefficient which takes account of the stress distribution within the section immediately prior to cracking and is given by:

    (7.2

    )

    hc - товщта бетошої тоёйці, за втятком вутів та ребер;

    z0 - вертйкаё^а відстав між цебрами ваги бетошої тоёйці без тріщи^ і комбновашго їерерізу без тріщин обчисёе^а із застосува^ ^ям віДШ0ЄШЯ модуёів n0 їри короткотри- ваёому ^ава^таже^^і;

    стs - максимаёьш доїустимі ^аїруже^^я у арматурі безїосеред^о тсёя виникнення трі- щик Вом можуть дорів^вати шрматившму оїору текучості fsk . У заёежшсті від діаметра стрижыв можёива ^еобхід^ість їритяття №- чого з^аче^^я дёя вико^а^^я умов стосовш обмежешя 0ирим розкриття тріщик Ці з^а- чення ^аведе^о у табёиц 7.1;

    Act - їёоща розтяшутоїзом ^асёідок дії їри- кёадешго ^ава^таже^^я та остовах вїёивів усадки) безїосеред^о їеред утворешям трі- щи^ у їерерізі. Дёя сїрощешя мож^а вико­ристовувати їёощу їерерізу бето^у в межах їриведешї 0ирим.

    1. Максимаёьмй діаметр стриж^я їри мні- маёьшму армуваші може бути видозмнемй ^а веёичи^у ф, що виз^ача°ться виразом: hc is the thickness of the concrete flange, exclud­ing any haunch or ribs;

    z0 is the vertical distance between the centroids of the un-cracked concrete flange and the un-cracked composite section, calculated using the modular ratio n0 for short-term loading;

    стs is the maximum stress permitted in the rein-forcement immediately after cracking. This may be taken as its characteristic yield strength fsk . A lower value, depending on the bar size, may however be needed to satisfy the required crack width limits. This value is given in Table 7.1;

    Act is the area of the tensile zone (caused by di­rect loading and primary effects of shrinkage) im­mediately prior to cracking of the cross section. For simplicity the area of the concrete section within the effective width may be used.

    T

    ф=ф *fct, eff / fct ,0,


    (7.3)


    де: where:

    ф* - максимаёьмй розмір стриж^я, ^аведе^ий ф* is the maximum bar size given in Table 7.1;

    у табёиц 7.1;

    fct 0- довідкова (базова) міцысть 2,9 Н/мм2. fct0 is a reference strength of 2,9 N/mm2.

    Табёиця 7.1 - Максимаёьы діаметри арматурах стрижыв з рифёешям

    Table 7.1 - Maximum bar diameters for high bond bars


    Наїружешя у стаёі стs, Н/мм2 Steel stress стs, N/mm2

    Максимаёьмй діаметр стрижыв ф*, мм, дёя розрахуй 0ирим розкриття тріщи^ wk , мм

    Maximum bar diameter ф* (mm) for design crack width, wk , mm

    wk = 0,4 мм (mm)

    wk = 0,3 мм (mm)

    wk = 0,2 мм (mm)

    160

    40

    32

    25

    200

    32

    25

    16

    240

    20

    16

    12

    280

    16

    12

    8

    320

    12

    10

    6

    360

    10

    8

    5

    400

    8

    6

    4

    450

    6

    5

    -



    he maximum bar diameter for the minimum reinforcement may be modified to a value ф given by

    :

    1. Як міжмум тоёовта ^еобхід^ої арматури їовиша розта0овуватись між середишю ви­соти їёити і грашю, ^а яку діють максимаёьж деформації розтягу.

    2. Дёя виз^аче^^я міжмаёьшго армувашя у бетоших тоёицях з їеремішою висотою у їоїеречшму до баёки ^аїрямі ^еобхід^о ви­користовувати місцеву товщи^у.

    3. Дёя будівеёь мі^імаёь^е армувашя згідно з (1) і (2) їовишо розміщуватись, якщо їри шрматившму стоёучеші дій вимкають ^а- їружешя розтягу.

    4. У будівёях мі^імаёь^а ^иж^я арматура дёя бетошого заїов^е^^я стики стаёевого дво­таврового їрофіёю їовиша виз^ачатись за виразом (7.1) їри kc = 0,6, а k =0,8.

    1. Ko^mpoёь утворемя тріщш в^acёiдoк безїосередшого ^aвa^тaже^^я

    1. Якщо забезїечеш мі^імаёь^е армувашя за 7.4.2, то, зазвичай, обмежешя 0ирим трiщи^ їрий^ят^ими веёичи^ами досяга°ться обмежешям кроку або діаметрів стрижжв. Максимаёьмй діаметр і максимаёьмй крок стрижжв заёежить від ^аїруже^ь стs у арма­турі і розрахумової 0ирим тріщиж Макси- маёьмй діаметр стрижжв ^аведе^о у таб- ёиц 7.1, а максимаёьмй крок стрижжв - у табёиц 7.2.