Дополнительная информация, касающаяся технического кодекса установившейся практики EN 1994-2

В EN 1994-2 приводится описание принципов и требований, предъявляемых к безопасности, эксплуатации и долговечности комбинированных стальных и бетонных конструкций, а также специальных условий для мостов. Основу данного стандарта составляет метод расчета по предельному состоянию, используемый вместе с методом частного коэффициента.

EN 1994-2 могут использовать:

— комитеты, разрабатывающие другие стандарты для проектирования конструкций соответ­ствующих продуктов, а также рабочие стандарты и стандарты по методике испытаний;

— клиенты (например, для формулировки своих специфических требований относительно уровней надежности и долговечности);

— дизайнеры и проектировщики;

— соответствующие полномочные органы.

В EN 1994-2 содержатся общие принципы из EN 1994-1-1 и специфические правила проектирования комбинированных стальных и бетонных конструкций мостов или комбинированных элементов мостов.

EN 1994-2 предназначен для использования с EN 1990 и соответствующими частями стандартов EN 1991, EN 1993 — для расчета стальных конструкций, а также со стандартом EN 1992 — для расчета бетонных конструкций.

Числовые значения для частных коэффициентов и других параметров надежности рекоменду­ется использовать в качестве базовых значений, которые обеспечивают допустимый уровень надежнос­ти. Данные значения выбираются исходя из того, что будет использоваться надлежащий уровень квалификации рабочей силы и соответствующая система менеджмента качества. Такие же значения должны приниматься во внимание и в том случае, когда EN 1994-2 используется как базовый документ другими техническими комитетами Европейского комитета по стандартизации.

Национальное приложение к техническому кодексу установившейся практики EN 1994-2

Настоящий стандарт включает в себя альтернативные методы, значения и рекомендации по классам с указаниями возможностей национального определения. По этой причине соответствующий национальный стандарт с внедренным EN 1994-2 должен включать национальное приложение с опре­деленными национальными параметрами, используемыми для проектирования мостов, сооружаемых в соответствующей стране.

Национальный выбор допускается в общих принципах стандарта EN 1994-1-1 в следующих элементах:

— 2.4.1.1 (1);

— 2.4.1.2 (5)P;

— 6.6.3.1 (1).

Национальный выбор допускается в специфических правилах для мостов в следующих элементах стандарта EN 1994-2:

— 1.1.3 (3);

— 2.4.1.2 (6)P;

— 5.4.4 (1);

— 6.2.1.5 (9);

— 6.2.2.5 (3);

— 6.3.1 (1);

— 6.6.1.1 (13);

— 6.8.1 (3);

— 6.8.2 (1);

— 7.4.1 (4);

— 7.4.1 (6);

— 8.4.3 (3).

Национальное введение

Настоящий технический кодекс установившейся практики (далее — технический кодекс) подготовлен на основе европейского стандарта EN 1994-2:2005 с идентичной степенью соответствия, разработанного CEN/TC 250 «Еврокоды конструкций», секретариат которого находится при BSI.

С принятием настоящего Еврокода утрачивает силу ENV 1994-2:1997.

CEN/TC 250 несет ответственность за Еврокоды на разработку строительных конструкций.

Ответственным органом по подготовке технического кодекса является научно-проектно-производ­ственное республиканское предприятие «Стройтехнорм» (РУП «Стройтехнорм»).

Настоящий технический кодекс является частью группы ТНПА, рассматривающих проектирование конструкций, которые предназначены для применения в виде «комплекса».

 

 

Содержание

1 Общие положения....................................................................................................................... 1

1.1 Область применения............................................................................................................ 1

1.1.1 Область применения Еврокода 4................................................................................. 1

1.1.2 Область применения части 1-1 Еврокода 4.................................................................. 1

1.1.3 Область применения части 2 Еврокода 4.................................................................... 2

1.2 Ссылки на нормативные документы..................................................................................... 2

1.2.1 Ссылки на общие стандарты........................................................................................ 2

1.2.2 Ссылки на другие стандарты....................................................................................... 2

1.2.3 Дополнительные общие и другие нормативные стандарты
для сталежелезобетонных мостов.............................................................................. 3

1.3 Допущения........................................................................................................................... 3

1.4 Различие между принципами и правилами применения........................................................ 3

1.5 Термины и определения....................................................................................................... 3

1.5.1 Общее......................................................................................................................... 3

1.5.2 Дополнительные термины и определения, используемые в данном стандарте........... 3

1.5.2.1 Сталежелезобетонный элемент........................................................................ 3

1.5.2.2 Сдвиговое соединение..................................................................................... 3

1.5.2.3 Совместная работа конструкции...................................................................... 3

1.5.2.4 Сталежелезобетонная балка............................................................................ 3

1.5.2.5 Сталежелезобетонная стойка........................................................................... 4

1.5.2.6 Сталежелезобетонная плита............................................................................ 4

1.5.2.7 Сталежелезобетонная рама............................................................................. 4

1.5.2.8 Комбинированный стык.................................................................................... 4

1.5.2.9 Опертая конструкция или элемент.................................................................... 4

1.5.2.10 Неопертая конструкция или элемент.............................................................. 4

1.5.2.11 Жесткость при изгибе без учета образования трещин в железобетоне.......... 4

1.5.2.12 Жесткость при изгибе с учетом образования трещин в железобетоне........... 4

1.5.2.13 Предварительное напряжение........................................................................ 4

1.5.2.14 Балочный настил............................................................................................ 4

1.5.2.15 Сталежелезобетонная пластина..................................................................... 4

1.6 Символы.............................................................................................................................. 4

2 Основы проектирования............................................................................................................ 10

2.1 Требования......................................................................................................................... 10

2.2 Принципы расчета по предельному состоянию.................................................................. 11

2.3 Базисные переменные........................................................................................................ 11

2.3.1 Воздействия и влияния окружающей среды............................................................... 11

2.3.2 Свойства материалов и изделий................................................................................ 11

2.3.3 Классификация воздействий...................................................................................... 11

2.4 Верификация с помощью метода частного коэффициента................................................. 11

2.4.1 Расчетные значения................................................................................................... 11

2.4.1.1 Расчетные значения воздействий.................................................................... 11

2.4.1.2 Расчетные значения свойств материалов и изделий....................................... 11

2.4.1.3 Расчетные значения геометрических данных.................................................. 12

2.4.1.4 Расчетные сопротивления.............................................................................. 12

2.4.2 Сочетания воздействий.............................................................................................. 12

2.4.3 Проверка статического равновесия (EQU)................................................................. 12

3 Материалы................................................................................................................................ 12

3.1 Бетон................................................................................................................................. 12

3.2 Арматурная сталь для мостов........................................................................................... 12

3.3 Конструкционная сталь для мостов................................................................................... 12

3.4 Соединительные устройства.............................................................................................. 12

3.4.1 Общие положения..................................................................................................... 12

3.4.2 Элементы сдвиговых соединений в виде стержней с головками................................ 12

3.5 Напрягаемая арматура и устройства................................................................................. 12

3.6 Растянутые стальные компоненты..................................................................................... 12

4 Долговечность.......................................................................................................................... 13

4.1 Общие положения............................................................................................................. 13

4.2 Антикоррозионная защита на границе раздела сталь-бетон в мостах............................... 13

5 Расчет конструкций................................................................................................................... 13

5.1 Моделирование конструкции для расчета.......................................................................... 13

5.1.1 Моделирование конструкции и основные допущения................................................ 13

5.1.2 Моделирование соединений...................................................................................... 13

5.1.3 Взаимодействие «грунт-конструкция»........................................................................ 13

5.2 Устойчивость конструкции................................................................................................. 13

5.2.1 Воздействия деформированной геометрии конструкции........................................... 13

5.2.2 Методы расчета для мостов..................................................................................... 14

5.3 Дефекты............................................................................................................................ 14

5.3.1 Основы...................................................................................................................... 14

5.3.2 Дефекты мостов........................................................................................................ 14

5.4 Расчет результатов воздействия....................................................................................... 14

5.4.1 Методы общего расчета........................................................................................... 14

5.4.1.1 Общие положения.......................................................................................... 14

5.4.1.2 Эффективная ширина полок для запаздывания сдвига.................................. 15

5.4.2 Линейный упругий расчет.......................................................................................... 16

5.4.2.1 Общие положения.......................................................................................... 16

5.4.2.2 Ползучесть и усадка...................................................................................... 16

5.4.2.3 Влияния трещинообразования в бетоне........................................................ 17

5.4.2.4 Этапы и последовательность строительства................................................. 18

5.4.2.5 Воздействия температуры............................................................................. 18

5.4.2.6 Предварительное напряжение посредством
приложенных контролируемых деформаций................................................. 18

5.4.2.7 Предварительное напряжение посредством натяжения арматуры................ 18

5.4.2.8 Растянутые элементы в сталежелезобетонных мостах.................................. 18

5.4.2.9 Балочные настилы для мостов...................................................................... 19

5.4.3 Нелинейный общий расчет для мостов..................................................................... 20

5.4.4 Сочетания общих и местных воздействий................................................................. 20

5.5 Классификация поперечных сечений................................................................................. 20

5.5.1 Общие положения.................................................................................................... 20

5.5.2 Классификация сталежелезобетонных сечений без бетонной оболочки.................. 21

5.5.3 Классификация сечений балочных настилов для мостов......................................... 21

6 Предельные состояния по несущей способности..................................................................... 22

6.1 Балки................................................................................................................................. 22

6.1.1 Балки мостов............................................................................................................. 22

6.1.2 Эффективная ширина для проверки поперечных сечений......................................... 22

6.2 Сопротивления поперечных сечений балок........................................................................ 22

6.2.1 Сопротивление изгибу............................................................................................... 22

6.2.1.1 Общие положения.......................................................................................... 22

6.2.1.2 Пластический предельный момент M_pl,Rd сталежелезобетонного
поперечного сечения...................................................................................... 22

6.2.1.3 Дополнительные правила для балок мостов.................................................. 23

6.2.1.4 Нелинейное сопротивление изгибу................................................................. 24

6.2.1.5 Упругое сопротивление изгибу....................................................................... 25

6.2.2 Сопротивление вертикальному сдвигу....................................................................... 25

6.2.2.1 Область применения...................................................................................... 25

6.2.2.2 Пластическое сопротивление вертикальному сдвигу..................................... 25

6.2.2.3 Сопротивление потере устойчивости при сдвиге........................................... 25

6.2.2.4 Изгиб и вертикальный сдвиг........................................................................... 25

6.2.2.5 Дополнительные правила для балок мостов.................................................. 26

6.3 Балочные настилы............................................................................................................. 26

6.3.1 Область применения.................................................................................................. 26

6.3.2 Общие положения..................................................................................................... 27

6.3.3 Изгибающие моменты................................................................................................ 27

6.3.4 Вертикальный сдвиг................................................................................................... 27

6.3.5 Прочность и устойчивость стальных балок при изготовлении................................... 28

6.4 Продольный изгиб с кручением сталежелезобетонных балок........................................... 28

6.4.1 Общие положения..................................................................................................... 28

6.4.2 Балки мостов с постоянными поперечными сечениями классов 1, 2 и 3.................... 28

6.4.3 Общие методы расчета устойчивости элементов и конструкций
при продольном изгибе............................................................................................. 29

6.4.3.1 Общий метод................................................................................................. 29

6.4.3.2 Упрощенный метод........................................................................................ 30

6.5 Поперечные силы в стенках балок..................................................................................... 30

6.5.1 Общие положения..................................................................................................... 30

6.5.2 Продольный прогиб стенок под воздействием полок............................................... 30

6.6 Сдвиговое соединение...................................................................................................... 30

6.6.1 Общие положения..................................................................................................... 30

6.6.1.1 Основы проектирования................................................................................ 30

6.6.1.2 Предельные состояния по несущей способности кроме усталостных........... 31

6.6.2 Продольные сдвигающие силы в балках мостов...................................................... 31

6.6.2.1 Балки, в которых теория упругости или нелинейности используется
для расчета сопротивлений поперечных сечений......................................... 31

6.6.2.2 Балки в мостах с поперечными сечениями класса 1 или 2............................. 31

6.6.2.3 Местные воздействия концентрированной продольной сдвигающей силы,
вызванные введением продольных сил......................................................... 32

6.6.2.4 Локальные воздействия концентрированных продольных сдвигающих сил
при резком изменении поперечного сечения.................................................. 33

6.6.3 Соединительные стержни упоров с головками в сплошных плитах
и бетонной оболочке................................................................................................ 34

6.6.3.1 Расчетное сопротивление............................................................................. 34

6.6.3.2 Влияние растяжения на сопротивление сдвигу............................................. 34

6.6.4 Стержни упоров с головками, которые вызывают раскалывание
в направлении толщины плиты................................................................................. 34

6.6.5 Конструирование сдвигового соединения и влияние варианта исполнения.............. 35

6.6.5.1 Сопротивление разъединению...................................................................... 35

6.6.5.2 Защитный слой бетона и бетонные работы для мостов................................ 35

6.6.5.3 Местное армирование в плите...................................................................... 35

6.6.5.4 Выступы из плиты, за исключением выступов, образованных
посредством использования профилированной стальной опалубки............ 35

6.6.5.5 Расстояние между соединительными элементами........................................ 36

6.6.5.6 Размеры стальной полки.............................................................................. 36

6.6.5.7 Соединительные стержни упоров с головками............................................. 36

6.6.6 Продольный сдвиг в бетонных плитах...................................................................... 37

6.6.6.1 Общие положения........................................................................................ 37

6.6.6.2 Расчетное сопротивление продольному сдвигу........................................... 37

6.6.6.3 Минимальная поперечная арматура............................................................. 38

6.7 Сталежелезобетонные стойки и сталежелезобетонные сжатые элементы........................ 38

6.7.1 Общие положения.................................................................................................... 38

6.7.2 Общий метод проектирования.................................................................................. 39

6.7.3 Упрощенный метод проектирования......................................................................... 40

6.7.3.1 Общие положения и область применения..................................................... 40

6.7.3.2 Сопротивление поперечных сечений............................................................. 40

6.7.3.3 Эффективная изгибная жесткость, коэффициент вклада стали
и относительная гибкость............................................................................. 42

6.7.3.4 Методы расчета и отклонения элементов..................................................... 43

6.7.3.5 Сопротивление элементов при осевом сжатии............................................. 44

6.7.3.6 Сопротивление элементов при совместном воздействии сжатия
и одноосного изгиба..................................................................................... 45

6.7.3.7 Совместное воздействие сжатия и двухосного изгиба.................................. 46

6.7.4 Сдвиговое соединение и приложение нагрузки......................................................... 46

6.7.4.1 Общие положения......................................................................................... 46

6.7.4.2 Приложение нагрузки.................................................................................... 46

6.7.4.3 Продольный сдвиг за пределами области приложения нагрузки.................. 49

6.7.5 Детализирующие условия........................................................................................ 49

6.7.5.1 Защитный слой бетона стальных сечений и арматуры.................................. 49

6.7.5.2 Продольная и поперечная арматура............................................................. 50

6.8 Выносливость................................................................................................................... 50

6.8.1 Общие положения.................................................................................................... 50

6.8.2 Частные коэффициенты оценки усталости мостов................................................... 50

6.8.3 Усталостная прочность............................................................................................ 51

6.8.4 Внутренние усилия и усталостные нагрузки............................................................. 51

6.8.5 Напряжения.............................................................................................................. 51

6.8.5.1 Общие положения......................................................................................... 51

6.8.5.2 Бетон............................................................................................................ 52

6.8.5.3 Конструкционная сталь................................................................................. 52

6.8.5.4 Арматура...................................................................................................... 52

6.8.5.5 Сдвиговые соединения.................................................................................. 52

6.8.5.6 Напряжения в ненапрягаемой и напрягаемой арматуре в конструкциях,
предварительно напрягаемых арматурными элементами, имеющими
сцепление с бетоном.................................................................................... 53

6.8.6 Диапазоны напряжений............................................................................................. 53

6.8.6.1 Конструкционная сталь и арматура.............................................................. 53

6.8.6.2 Сдвиговое соединение.................................................................................. 53

6.8.7 Оценка выносливости на основании номинальных диапазонов напряжений.... 54

6.8.7.1 Конструкционная сталь, арматура и бетон................................................... 54

6.8.7.2 Сдвиговое соединение.................................................................................. 54

6.9 Растянутые элементы в сталежелезобетонных мостах..................................................... 55

7 Предельные состояния по условию эксплуатационной пригодности........................................ 55

7.1 Общие положения.............................................................................................................. 55

7.2 Напряжения........................................................................................................................ 56

7.2.1 Общие положения..................................................................................................... 56

7.2.2 Ограничение напряжений для мостов........................................................................ 56

7.2.3 Колебания стенки...................................................................................................... 56

7.3 Деформации мостов........................................................................................................... 56

7.3.1 Прогибы..................................................................................................................... 56

7.3.2 Вибрации.................................................................................................................... 56

7.4 Трещинообразование в бетоне........................................................................................... 57

7.4.1 Общие положения...................................................................................................... 57

7.4.2 Минимальное армирование........................................................................................ 57

7.4.3 Контроль за образованием трещин, вызванным прямыми нагрузками....................... 58

7.5 Балочные настилы............................................................................................................. 59

7.5.1 Общие положения..................................................................................................... 59

7.5.2 Трещинообразование в бетоне.................................................................................. 60

7.5.3 Минимальное армирование....................................................................................... 60

7.5.4 Контроль за трещинообразованием, вызванным прямыми нагрузками...................... 60

8 Сборные железобетонные плиты в сталежелезобетонных мостах............................................ 60

8.1 Общие положения............................................................................................................... 60

8.2 Воздействия....................................................................................................................... 60

8.3 Проектирование, расчет и детализация мостовой плиты................................................... 60

8.4 Граница раздела между стальной балкой и бетонной плитой............................................ 60

8.4.1 Подстил и допуски.................................................................................................... 60

8.4.2 Коррозия................................................................................................................... 61

8.4.3 Сдвиговое соединение и поперечная арматура......................................................... 61

9 Сталежелезобетонные плиты для мостов................................................................................. 61

9.1 Общие положения.............................................................................................................. 61

9.2 Расчет для местных воздействий....................................................................................... 61

9.3 Расчет для общих воздействий.......................................................................................... 61

9.4 Расчет сдвиговых соединительных элементов................................................................... 62

Приложение С (справочное) Стержни упоров с головками, вызывающие появление
раскалывающих сил в направлении толщины плиты........................................... 64

С.1 Расчетное сопротивление и детализация.......................................................................... 64

С.2 Усталостная прочность..................................................................................................... 65

Приложение Д.А. Сведения о соответствии государственных стандартов
ссылочным европейским стандартам............................................................... 66

Национальное приложение........................................................................................................... 69

 

 

 

ТЕХНИЧЕСКИЙ КОДЕКС УСТАНОВИВШЕЙСЯ ПРАКТИКИ

 

 

Еврокод 4
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЕЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ