2 Navrhování ocelových mostů podle ČSN EN

Transkript

1 2 Navrhování ocelových mostů podle ČSN EN Tato kapitola podává výklad jednotlivých ustanovení ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Část 2: Ocelové mosty [13]. Pro usnadnění práce s normou [13] odpovídá číslování jednotlivých odstavců této kapitoly číslování v normě [13]. Tabulky a obrázky v této kapitole jsou však číslovány v posloupnosti, v závorce je uveden odkaz na číslo tabulky nebo obrázku v příslušné normě. 2.1 Předmět normy Rozsah platnosti Norma [13] obsahuje všeobecný základ pro navrhování ocelových mostů a ocelových částí spřažených ocelobetonových mostů. Obsahuje také ustanovení, která doplňují, upravují nebo nahrazují odpovídající ustanovení, daná v různých částech normy Navrhování ocelových konstrukcí ČSN EN až Norma pro ocelové mosty [13] se zabývá únosností, použitelností a trvanlivostí mostních konstrukcí. Pro provádění ocelových mostních konstrukcí se má používat ČSN EN Provádění ocelových a hliníkových konstrukcí Část 2: Technické požadavky na ocelové konstrukce [21] Citované normativní dokumenty Kromě odkazů uvedených v ČSN EN Navrhování ocelových konstrukcí Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby [22] se citované normativní dokumenty pro ocelové mosty doplňují o [5], [6], [8], [12], [14], [19] a [21]. Všechny citované normy jsou součástí uceleného systému pro navrhování mostů, který by se měl používat od dubna Předpoklady Kromě všeobecných předpokladů uvedených v [1] se navíc používají předpoklady pro výrobu a montáž, obsažené v [21]. 2.2 Zásady navrhování Požadavky Pro ocelové mosty platí stejné zásady jako pro ocelové konstrukce pozemních staveb, uvedené v [22]. Ocelové mosty se musí navrhovat na únavu pro dobu návrhové životnosti 100 let. Pro zajištění trvanlivosti se mají mosty a jejich součásti navrhovat tak, aby se minimalizovalo jejich poškození a současně aby byla zajištěna přístupnost ke kontrole a k údržbě. Omezení účinků koroze nebo únavy se mají zajistit vhodným konstrukčním řešením. 31

2 2.2.2 Zásady navrhování podle mezních stavů 32 Pro ověření spolehlivosti ocelových mostů se používají mezní stavy únosnosti a použitelnosti obdobně jako u konstrukcí pozemních staveb. Metoda je založena na použití dílčích součinitelů spolehlivosti Základní proměnné Charakteristické hodnoty zatížení F k pro navrhování mostů se mají stanovit podle příslušné části ČSN EN Zatížení mostů dopravou je uvedeno v [8]. Pro kombinace zatížení a dílčí součinitele spolehlivosti zatížení se použije [19]. Pro ocelové mosty se sestavuje rozhodující kombinace zatížení podle výrazu (6.10) z normy [1]. V tabulkách A2.4 v [1] jsou uvedeny návrhové hodnoty zatížení pro tři různé mezní stavy EQU, STR, GEO (viz čl v [1]). Pro nosnou konstrukci ocelových mostů se používá stav EQU a STR. Stav EQU se používá pro ztrátu statické rovnováhy konstrukce jako celku uvažované jako tuhé těleso (nadzvednutí z ložisek, překlopení apod.). Stav STR se používá pro vnitřní poruchu nebo nadměrné deformace konstrukce nebo nosných prvků, kde rozhoduje pevnost konstrukčních materiálů. V tabulkách A2.4 v [1] jsou uvedeny hodnoty součinitelů zatížení F pro stálá a proměnná zatížení. Číselné hodnoty součinitelů (definovaných v čl v [1]) jsou uvedeny v tabulkách A2.1 až A2.3 v [19]. Dílčí součinitele spolehlivosti materiálu M jsou definovány v kapitole 6 normy [13] a budou uvedeny v kap Materiály Všeobecně Jmenovité hodnoty materiálových vlastností, které lze ve výpočtech považovat za charakteristické hodnoty, lze brát z tab. 3.1 z [22]. Připomíná se však platnost norem ČSN EN až 6, podle kterých pro některé tloušťky materiálu jsou hodnoty meze kluzu a pevnosti nižší, než podle tab Pro významné mosty se proto doporučuje mírně konzervativní přístup podle norem ČSN EN až Konstrukční ocel Chemické složení a mechanické vlastnosti ocelí jsou obsaženy v normách ČSN EN až 6 Výrobky válcované za tepla Technické dodací podmínky: ČSN EN Všeobecné technické dodací podmínky; ČSN EN Technické dodací podmínky pro nelegované konstrukční oceli; ČSN EN Technické dodací podmínky pro normalizačně žíhané/normalizačně válcované jemnozrnné konstrukční oceli; ČSN EN Technické dodací podmínky pro termomechanicky válcované jemnozrnné konstrukční oceli;

3 ČSN EN Technické dodací podmínky pro konstrukční oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi; ČSN EN Technické dodací podmínky pro oceli s vyšší mezí kluzu po zušlechťování. Jmenovité hodnoty meze kluzu f y = R eh a pevnosti v tahu f u = R m se berou z příslušné části normy ČSN EN Nelegované konstrukční oceli podle ČSN EN se dodávají v jakostních stupních JR, J0 a J2. Jemnozrnné konstrukční oceli podle ČSN EN a ČSN EN se dodávají ve stupních N, resp. M, kdy hodnota nárazové práce je garantována do -20 ºC, a ve stupních NL, resp. ML, kdy hodnota nárazové práce je garantována do -50 ºC. Konstrukční oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi podle ČSN EN jsou dodávány v jakostních stupních J0, J2 a K2; u oceli S355 lze volit ze dvou tříd W a WP, které se liší zejména obsahem uhlíku a fosforu. Oceli s vyšší mezí kluzu (klasifikují se jako legované ušlechtilé oceli) podle ČSN EN se dodávají ve značkách S460 až S960, a to se zaručenými hodnotami nárazové práce do -20 ºC, do -40 ºC (s označením L) nebo do -60 ºC (s označením L1). Pro všechny oceli závisí mez kluzu a pevnosti na tloušťce materiálu. Se zvětšující se tloušťkou hodnoty klesají. Materiál tažených prvků ocelových mostů musí mít požadovanou lomovou houževnatost, aby se zabránilo křehkému lomu během životnosti konstrukce. Lomová houževnatost se posuzuje podle tab. 2.1 [26]. V této tabulce jsou uvedeny maximální přípustné tloušťky materiálu v závislosti na třídě oceli, jakostním stupni, nejnižší provozní teplotě T Ed a na napětí Ed. Nejnižší provozní teplotu T Ed pro ocelové mosty lze uvažovat -35 ºC, pro ocelové části spřažených ocelobetonových mostů -25 ºC. Napětí Ed je napětí odpovídající referenční teplotě T Ed a vypočte se pro kombinaci zatížení podle vzorce (2.1), uvedeného v [26] s hodnotami součinitelů 1 = 0,6 a 2 = 0,5 (v souladu s tab. A2.1 až A2.3 v [1]). Žádná další kontrola odolnosti konstrukce proti křehkému lomu není nutná, jestliže jsou při nejnižší provozní teplotě splněny podmínky, uvedené v [26]. Pro tlačené konstrukční prvky mostů se doporučuje se použít [26], tabulku 2.1, pro Ed = 0,25 f y (t). Tolerance rozměrů a hmotnosti válcovaných ocelových průřezů, konstrukčních dutých průřezů a plechů mají být v souladu s příslušnou normou hutního výrobku. Pro svařované konstrukční části se mají uplatnit tolerance stanovené v [21]. Pro analýzu a pro návrh konstrukce se mají použít jmenovité hodnoty rozměrů. Fyzikální veličiny konstrukčních ocelí se pro výpočet mají brát následovně: modul pružnosti v tahu a tlaku E = MPa modul pružnosti ve smyku G = MPa součinitel příčné deformace = 0,3 součinitel délkové tepelné roztažnosti = ºC Spojovací prostředky Šrouby, matice a podložky mají být v souladu s normami citovanými v [24], čl Jmenovité hodnoty meze kluzu f yb a meze pevnosti v tahu f ub jsou uvedeny v tab. 12. Ve výpočtech se mají uvažovat jako charakteristické hodnoty. 33

4 Tab. 12 Jmenovité hodnoty meze kluzu f yb a meze pevnosti v tahu f ub pro šrouby [Tab. 3.3 [13]] Pevnostní třída šroubu f yb (MPa) f ub (MPa) Vysokopevnostní konstrukční šrouby pevnostních tříd 8.8 a 10.9, které jsou v souladu s normami citovanými v [24], čl , lze použít jako předpjaté šrouby, u nichž je kontrolované utažení provedeno v souladu s normami citovanými v [24], pro skupinu 7. Materiálové vlastnosti, rozměry a tolerance ocelových nýtů mají být v souladu s normami citovanými v [24], pro skupinu 6. Pro kotevní šrouby lze použít pevnostní třídy oceli v souladu s příslušnými normami citovanými v [24], čl a Jmenovitá mez kluzu kotevních šroubů nemá být vyšší než 640 N/mm 2. Všechny přídavné materiály pro svařování mají být v souladu s citovanými normami v [24], čl Dosažené vlastnosti svarového kovu nemají být nižší než odpovídající hodnoty, předepsané pro pevnostní třídu svařované oceli. V úvahu se má vzít mez kluzu, mez pevnosti, tažnost a nejmenší hodnota nárazové práce při Charpyho zkoušce s V-vrubem Lana a jiné tažené prvky 34 Pro lana a jiné tažené prvky platí [27] Ložiska Ložiska mají být v souladu s ČSN EN Jiné součásti mostu Mostní závěry, zábradlí, svodidla a jiné pomocné prvky mají být v souladu s příslušnými technickými specifikacemi. Skladba vozovkového souvrství, použité výrobky a způsoby jejich aplikace mají vyhovovat příslušným technickým specifikacím. 2.4 Trvanlivost Základní požadavky na trvanlivost jsou uvedeny v [1]. Části náchylné na korozi, mechanické opotřebení nebo na únavu mají být navrženy tak, aby jejich kontrola, údržba, oprava nebo výměna mohla být dobře možná v průběhu životnosti konstrukce a aby byl zajištěn přístup pro jejich kontrolu a údržbu za provozu. Pro konstrukční prvky, které není možné kontrolovat, se má provést posouzení na únavu podle [25]; z důvodu nekontrolovatelné koroze se má uplatnit přídavek tloušťky ocelových prvků. Zvláštní pozornost se má věnovat zajištění vodotěsnosti dutých průřezů.

5 Požadovaná únavová životnost konstrukce a jejích částí se má dosáhnout návrhem detailů na únavu podle [25], vhodným konstrukčním řešením, vhodnou volbou materiálu v souladu s kapitolou 2.3 a odpovídající výrobou ve shodě s [21]. Konstrukční části, které není možné navrhovat s dostatečnou spolehlivostí pro dosažení celkové návrhové životnosti mostu, mají být vyměnitelné. To mohou být ložiska, mostní závěry, lana, závěsy, zábradlí, svodidla, prvky pro odvodnění a osvětlení, protihlukové stěny, zábrany proti větru, vrstvy vozovky apod. 2.5 Analýza konstrukce Modelování konstrukce pro analýzu Analýza musí být založena na výpočtovém modelu konstrukce, který je vhodný pro příslušný mezní stav. Výpočtový model a základní předpoklady výpočtu mají s potřebnou přesností vystihovat chování konstrukce v příslušném mezním stavu a předpokládané chování průřezů, spojů a ložisek. Výpočetní modely pro části mostů se volí podle [22]. Pro navrhování stěnových částí viz též [23], pro navrhování lan viz též [27]. Ve výpočtovém modelu se mají rozlišovat tři následující modely spojů: kloubový spoj, u kterého lze předpokládat, že nepřenáší ohybové momenty; tuhý spoj, u kterého lze v analýze předpokládat, že jeho tuhost a únosnost zajišťuje plnou spojitost prvků; polotuhý spoj, jehož chování je potřebné uvážit v analýze. Požadavky na různé typy spojů jsou uvedeny v [24]. Pro mosty se typ spoje má volit tak, aby mohla být dosažena jeho požadovaná únavová životnost. Tuhé spoje odpovídající kategoriím detailů podle [25] jsou vhodné pro spoje mostních prvků, kromě ložisek, kloubových přípojů nebo lan. Deformační charakteristiky podpěr se mají uvážit, když jsou významné. Tuhosti podpor se mohou určit podle deformačních charakteristik ložisek, pilířů a základů Globální analýza Vnitřní síly obecně mohou být určeny pomocí: analýzy prvého řádu s použitím počáteční geometrie konstrukce, nebo analýzy druhého řádu s uvážením vlivu deformace konstrukce. Účinky přetvořené geometrie (účinky druhého řádu) se mají uvažovat, jestliže jejich vliv na zvýšení účinků zatížení je významný, nebo když významně mění chování konstrukce. 35

6 Mosty a části mostů se mohou posuzovat podle teorie prvního řádu, jestliže je ve všech průřezech splněna podmínka při pružnostní analýze: Fcr cr 10 F Ed kde cr je součinitel, vyjadřující zvýšení návrhového zatížení při dosažení celkové nestability deformované konstrukce v pružném stavu; F Ed návrhové zatížení konstrukce; F cr kritické zatížení pro vybočení při globální nestabilitě, vypočtené pro původní tuhosti v pružném stavu. Účinky smykového ochabnutí a lokální boulení výztuh se mají uvažovat, jestliže významně ovlivňují globální analýzu. Deformace spojovacích prostředků, spřahovacích trnů nebo kotevních šroubů se mají v globální analýze uvažovat podle potřeby, jestliže jsou jejich účinky významné. Při ověřování stability konstrukční soustavy se má uvažovat vliv deformací konstrukce zavedením imperfekcí a účinků druhého řádu. Podle typu konstrukční soustavy a globální analýzy se účinky druhého řádu a imperfekce mají stanovit jednou z následujících metod: a) obojí pomocí globální analýzy; b) částečně pomocí globální analýzy a částečně pomocí individuálního posouzení prvků podle kap ; c) pro základní případy pomocí individuálního posouzení ekvivalentních prvků podle kap , s použitím vhodných vzpěrných délek, stanovených podle tvaru globálního vybočení konstrukce. Účinky druhého řádu se mají vypočítat pomocí analýzy, vhodné pro danou konstrukci (včetně přírůstkové nebo jiné iterační metody). Pro konstrukční soustavy, u kterých převládá prvý tvar vybočení konstrukce s posuvnými styčníky, musí se použít pružnostní analýza prvního řádu, ve které se příslušné účinky zatížení (například ohybové momenty) zvětší pomocí vhodných součinitelů. Jestliže chování mostu nebo jeho konstrukčních částí je ovlivněné prvním tvarem vybočení (jeden stupeň volnosti), mohou se momenty s účinky druhého řádu M II vypočítat z ohybových momentů prvního řádu M I ze vztahu 1 M M II I 1 1 kde cr > 3,0. cr V souladu s předcházejícím se stabilita jednotlivých prvků má posoudit následovně: a) jestliže účinky druhého řádu jednotlivých prvků a příslušné imperfekce prvků byly zcela zahrnuty do globální analýzy konstrukce, není individuální posouzení stability těchto prvků potřebné; 36

7 b) jestliže účinky druhého řádu jednotlivých prvků nebo určité imperfekce prvků (například imperfekce při rovinném vzpěru nebo při klopení) nebyly zcela zahrnuty do globální analýzy, má se provést individuální posouzení stability prvků pro účinky nezahrnuté do globální analýzy. Při tomto ověření se mají uvažovat koncové momenty a síly z globální analýzy konstrukce, zahrnující významné globální účinky druhého řádu a globální imperfekce, určené pro vzpěrné délky rovné systémovým délkám. Jestliže stabilita konstrukční soustavy je kontrolována pomocí vzpěrné únosnosti prutů, velikost vzpěrných délek se má stanovit podle tvaru globálního vybočení konstrukční soustavy se započtením vlivu tuhosti prvků a spojů, podle přítomnosti plastických kloubů a rozdělení tlakových sil od návrhových zatížení. V takovém případě se vnitřní síly použité pro kontrolu únosnosti vypočítají podle teorie prvního řádu bez uvažování imperfekcí Imperfekce Do analýzy konstrukce se mají zahrnovat vhodné rezervy, které pokrývají účinky imperfekcí, včetně zbytkových pnutí a geometrických imperfekcí, jako jsou odchylky os svislosti, přímosti, rovinnosti a různé malé excentricity ve spojích nezatížené konstrukce. Hodnoty ekvivalentních geometrických imperfekcí mají vyjadřovat možné účinky všech typů imperfekcí, pokud jejich účinky nejsou přímo zahrnuty ve vztazích pro výpočet pevnosti prvků. Mají se uvažovat globální imperfekce konstrukční soustavy a výztužného systému a lokální imperfekce jednotlivých prvků. Pro globální analýzu prutových konstrukcí se má tvar globálních a lokálních imperfekcí určit podle způsobu vybočení konstrukce v pružném stavu v uvažované rovině vybočení. Symetrický a asymetrický tvar vybočení v rovině a z roviny, včetně prostorového vybočení, se má uvažovat pro nejnepříznivější směr a způsob. Pro konstrukce citlivé na vybočení se má účinek imperfekce v analýze vyjádřit pomocí ekvivalentní imperfekce ve tvaru počátečního naklonění konstrukce a imperfekce ve tvaru prohnutí jednotlivých prvků. Imperfekce ve tvaru počátečního naklonění lze stanovit podle [22], čl (3), písm. a). Imperfekce ve tvaru počátečního prohnutí prvku pro rovinný vzpěr e 0 /L, kde L je délka prvku, se určují podle tab. 13. Tab. 13 Návrhové hodnoty imperfekcí ve tvaru počátečního prohnutí e 0 /L [Tab. 5.1 [22]] Křivka vzpěrné pevnosti [Tab. 6.1 [13] pružnostní analýza e 0 /L plasticitní analýza a 0 1/350 1/300 a 1/300 1/250 b 1/250 1/200 c 1/200 1/150 d 1/150 1/100 Pro obloukové mosty lze stanovit imperfekce pro příslušné tvary vybočení podle přílohy D v [22]. 37

8 Účinky imperfekcí ve tvaru naklonění a prohnutí je možné nahradit soustavou náhradních vodorovných sil podle [22], čl (7). Tyto počáteční imperfekce ve tvaru naklonění se mají použít ve všech příslušných vodorovných směrech, současně se však uvažují pouze v jednom směru. Pro analýzu výztužného systému při požadavku na zajištění příčné stability po délce nosníků nebo tlačených prvků se účinky imperfekce mají vyjádřit pomocí ekvivalentní imperfekce vyztužovaných prvků ve tvaru počátečního prohnutí e 0 = m L/500 kde L je rozpětí výztužného systému; m 1 0,5 1 m m počet vyztužovaných prutů. Účinky imperfekce ve tvaru počátečního prohnutí vyztužovaných prvků ve výztužném systému je možné výhodně nahradit ekvivalentní stabilizující silou podle obr výztužný systém e 0 imperfekce q d ekvivalentní síla na jednotku délky Obr. 8 Ekvivalentní stabilizující síla [Obr. 5.6 [22]] 38

9 q kde e 0 q d q 0 q N d Ed 2 8 e L je imperfekce; ekvivalentní síla na jednotku délky; průhyb výztužného systému v rovině od zatížení q a všech vnějších zatížení. N Ed = M Ed /h kde M Ed je maximální moment na nosníku; h celková výška nosníku. V bodech spojení nosníků nebo tlačených prvků se má prokázat, že výztužný systém je schopen zachytit místní síly α m N Ed /100 působící na všechny nosníky nebo tlačené prvky spojené v tomto bodě a přenést tyto síly do přilehlých bodů, ve kterých je nosník nebo tlačený prvek vyztužen, viz obr. 9. Pro posouzení na místní síly se mají uvažovat všechna vnější zatížení působící na výztužný systém, ale síly vypočtené z imperfekce je možné vynechat. N Ed N Ed 1 2 N Ed N Ed 2 = m 0 : 0 = 1/200 2N Ed = m N Ed /100 1 styk 2 výztužný systém N Ed Obr. 9 Místní síly ve stycích tlačených prvků [Obr. 5.7 [22]] Účinky imperfekce prutů jsou začleněny ve vztazích pro výpočet vzpěrné únosnosti podle kap Při hodnocení stability prvků analýzou druhého řádu se mají uvažovat imperfekce e 0,d tlačených prvků podle [22] čl (2). Pro analýzu druhého řádu s uvážením klopení ohýbaných nosníků se má počítat s imperfekcí o velikosti ke 0,d, kde e 0,d je počáteční ekvivalentní prohnutí uvažovaného profilu vůči jeho ose minimální tuhosti. Hodnota součinitele k = 0,5. 39

10 2.5.4 Metody analýzy s uvážením nelinearity materiálu Pro určení vnitřních sil se má použít pružnostní analýza pro všechny trvalé i dočasné návrhové situace. Pružnostní globální analýza má být založena na předpokladu, že závislost napětí poměrné přetvoření materiálu je lineární při libovolné velikosti napětí. Vnitřní síly je možné vypočítat pružnostní globální analýzou, i když se počítá s plastickou únosností průřezů. Pružnostní globální analýzu je rovněž možné použít pro průřezy, jejichž únosnost je omezena lokálním boulením. Jsou-li všechny průřezy třídy 1, je možné při hodnocení mezních stavů únosnosti zanedbat účinky teplotních rozdílů, smršťování a sedání Klasifikace průřezů Funkce klasifikace průřezů je v určení rozsahu únosnosti a rotační kapacity průřezů, které omezují jejich únosnost při lokálním boulení. Definují se 4 třídy průřezů, třídy 1, 2, 3 a 4, stejně jako v [22], čl Klasifikace průřezu závisí na poměru šířky a tloušťky tlačených částí průřezu. Jednotlivé tlačené části průřezu (např. stojina nebo pásnice) mohou být obecně v různých třídách. Průřez se klasifikuje podle nejvyšší (nejnepříznivější) třídy jeho tlačených částí. U třídy průřezu 4 se může použít účinná šířka a vytvořit potřebný přídavek pro redukci poklesu únosnosti v důsledku lokálního boulení, viz [23], Mezní rozměry tlačených částí třídy 1, 2 a 3 je možné získat z [22], tab Část průřezu, která nesplňuje požadavky pro třídu 3, se má klasifikovat jako třída 4. Mezní rozměry pro třídu 3 se používají i pro ověření návrhové vzpěrné únosnosti podle kap Mezní stavy únosnosti Všeobecně Dílčí součinitel spolehlivosti materiálu M, definovaný v [22], čl , se musí pro různé charakteristické hodnoty únosnosti ocelových mostů uvažovat podle tab. 14. Tab. 14 Dílčí součinitele materiálu [Tab. 6.1 [13]] a) Únosnost prutů a průřezů únosnost průřezů při nadměrném zplastizování, včetně lokálního boulení M0 = 1,00 únosnost průřezů při posuzování stability prutů M1 = 1,10 únosnost průřezů při porušení oslabeného průřezu v tahu M2 = 1,25 b) Únosnost spojů únosnost šroubů únosnost nýtů únosnost čepů únosnost svarů únosnost deskových ložisek M2 = 1,25 40

11 odolné proti prokluzu: v mezním stavu únosnosti (kategorie C) v mezním stavu použitelnosti M3 = 1,25 M3,ser = 1,10 únosnost v otlačení injektovaného šroubu M4 = 1,10 únosnost spojů u příhradových nosníků z dutých průřezů M5 = 1,10 únosnost čepů v mezním stavu použitelnosti M6,ser = 1,00 předpjaté vysokopevnostní šrouby M7 = 1, Únosnost průřezů Všeobecně Návrhová hodnota účinku zatížení ve všech částech průřezu nesmí překročit odpovídající návrhovou únosnost. Jestliže několik účinků zatížení působí současně, nesmí jejich kombinovaný účinek překročit únosnost při této kombinaci. Účinky smykového ochabnutí a účinky lokálního boulení se mají vyjádřit pomocí účinné šířky podle [23]. Účinky smykového boulení se rovněž mají uvažovat podle [23]. Návrhové hodnoty únosnosti se mají určovat v závislosti na klasifikaci průřezu. Pružnostní ověření může být pro všechny třídy průřezu provedeno stanovením pružné únosnosti za předpokladu, že při ověření průřezu třídy 4 se počítá s vlastnostmi účinného průřezu. Při pružnostním ověření může být v rozhodujícím bodě průřezu splněna následující podmínka x,ed z,ed x,ed z,ed Ed f / f / f / f / f / y M0 y M0 y M0 y M0 y M0 3 1 kde x,ed je návrhová hodnota podélného normálového napětí v uvažovaném bodě; z,ed Ed návrhová hodnota příčného normálového napětí v uvažovaném bodě; návrhová hodnota smykového napětí v uvažovaném bodě. Ověření podle tohoto vztahu může být konzervativní, protože nepočítá s částečným plastickým rozdělením napětí, dovoleným v pružnostním návrhu. Proto se má použít pouze tehdy, když nemůže být použita interakce založená na únosnostech N Rd, M Rd a V Rd (viz dále). Pro průřezy třídy 1, 2 nebo 3, namáhané kombinací vnitřních sil N Ed, M y,ed a M z,ed, je možné použít konzervativní lineární sumaci složek využití průřezu pro jednotlivé vnitřní síly pomocí vztahu N M Ed y,ed M z,ed 1 N M M Rd y,rd z,rd kde N Rd, M y,rd a M z,rd jsou návrhové hodnoty únosnosti, určené v závislosti na klasifikaci průřezu, včetně jejich redukce v důsledku účinků smyku. 41

12 Jestliže všechny tlačené části průřezu jsou alespoň třídy 2, lze uvažovat, že průřez je schopný rozvinout plnou plastickou únosnost za ohybu. Jestliže všechny tlačené části průřezu jsou třídy 3, má se jeho únosnost stanovit pro pružné rozdělení napětí po průřezu. Tlaková napětí v nejvíce namáhaných vláknech mají být omezena hodnotou meze kluzu. Jestliže první plastifikace nastane na tažené straně průřezu, je možné při určení únosnosti průřezů třídy 3 využít částečnou plastickou rezervu tažené oblasti Vlastnosti průřezu Vlastnosti neoslabeného i oslabeného průřezu se uvažují stejně jako v [22]. Účinky smykového ochabnutí a výpočet účinných šířek je uveden v [23]. Jestliže průřezy se stojinou třídy 3 a s pásnicemi třídy 1 nebo 2 se klasifikují jako účinné průřezy třídy 2 (viz čl v [22]), potom se má účinný průřez vytvořit v souladu s obr tlak 2 tah 3 plastická neutrální osa 4 zanedbaná část stojiny Obr. 10 Stojina účinného průřezu třídy 2 [Obr. 6.3 [22]] Účinné vlastnosti průřezů třídy 4 se uvažují stejně jako v [22], čl , tzn. s uvažováním účinných šířek tlačených částí průřezu. Účinky lokálního boulení pro průřezy třídy 4 se doporučuje uvažovat podle kap. 4 v [23] Tah Návrhová hodnota tahové síly N Ed musí v každém průřezu splňovat podmínku: N N Ed t,rd 1, 0 42

13 Pro průřezy s dírami se návrhová únosnost v tahu N t,rd má stanovit jako menší z hodnot: 1. návrhová plastická únosnost neoslabeného průřezu N pl,rd A f y M0 2. návrhová únosnost průřezu oslabeného dírami pro spojovací prostředky N u,rd 0,9A f net M2 u U spojů kategorie C, viz [24], 3.4.2(1), (jedná se o třecí spoje s vysokopevnostními šrouby tříd 8.8 a 10.9, kdy nemůže dojít k prokluzu v mezním stavu únosnosti) se má návrhová únosnost v tahu N t,rd pro průřezy oslabené dírami pro spojovací prostředky uvažovat jako hodnota N net,rd, která se stanoví z výrazu N net,rd A f net M0 y Pro úhelníky připojené jedním ramenem se návrhová únosnost v tahu stanoví podle [24], Obdobně se má postupovat u jiných typů průřezů s nepřipojenými odstávajícími částmi Tlak Návrhová hodnota tlakové síly N Ed musí v každém průřezu splňovat podmínku: N N Ed c,rd 1, 0 Návrhová únosnost průřezů v rovnoměrném tlaku N c,rd se má stanovit následovně: a) pro průřezy třídy 1, 2 nebo 3 N c,rd A f y M0 b) pro průřezy třídy 4 (s lokálním boulením) N c,rd Aeff M0 f y Vyplněné díry pro spojovací prostředky se v tlačených prutech nemusí uvažovat. U nesymetrických průřezů třídy 4 se má uvažovat přídavný moment M Ed, plynoucí z posunu těžišťové osy účinného průřezu. 43

14 Ohybový moment Návrhová hodnota ohybového momentu M Ed musí v každém průřezu splňovat podmínku: M M Ed c,rd 1, 0 kde M c,rd se určí s uvážením děr pro spojovací prostředky. Návrhová únosnost v ohybu k hlavní ose největší tuhosti se má stanovit následovně: a) pro průřezy třídy 1 nebo 2 M c,rd W f pl M0 b) pro průřezy třídy 3 M c,rd W y el,min M0 c) pro průřezy třídy 4 (s lokálním boulením) M c,rd W eff,min M0 f y f y Díry pro spojovací prostředky v tažené pásnici, resp. v tažené části stojiny, je možné zanedbat, jestliže je splněna podmínka (6.16) v [22]. Vyplněné díry pro spojovací prostředky je možné v tlačené oblasti průřezu zanedbat Smyk Návrhová hodnota smykové síly V Ed musí v každé části průřezu splňovat podmínku: V V Ed c,rd 1, 0 kde V c,rd je návrhová únosnost ve smyku. V plasticitním návrhu se V c,rd uvažuje jako návrhová plastická únosnost ve smyku V pl,rd podle vztahu: V pl,rd A v f y M0 / 3 kde A v je smyková plocha. 44

15 V pružnostním návrhu se V c,rd uvažuje jako návrhová pružná únosnost ve smyku, která se může v rozhodujícím bodě průřezu ověřit podle vztahu (pokud se neposuzuje boulení podle [23]): f y Ed 3 M0 1, 0 kde Ed lze určit ze vztahu V Ed Ed I S t kde V Ed je návrhová hodnota smykové síly; S statický moment v místě posuzovaného bodu k těžišťové ose průřezu; I moment setrvačnosti průřezu k těžišťové ose; t tloušťka v posuzovaném bodě. Toto ověření je konzervativní, protože nepočítá s částečným plastickým smykovým rozdělením napětí, dovoleným v pružnostním návrhu. Pro I a H průřezy se smykové napětí ve stojině může stanovit z výrazu VEd jestliže A Ed f /A w 0,6 A w kde A f je plocha jedné pásnice; A w plocha stojiny: A w = h w t w. Dále se má podle [23], kap. 5, posoudit smyková únosnost stojiny bez mezilehlých výztuh při boulení, jestliže je: h t w w 72 Pro stanovení, viz [23], kap. 5, konzervativně je možné uvažovat = 1,00. Díry pro spojovací prostředky není nutné při posuzování smyku uvažovat Kroucení Pro pruty namáhané kroucením se mají uvažovat účinky kroucení a distorze. Účinky příčné tuhosti průřezu anebo diafragmat vložených kvůli zmenšení distorzních deformací se mohou uvážit zavedením vhodného pružného modelu, který je namáhán kombinací účinků ohybu, kroucení a distorze. Účinky distorze prvků je možné zanedbat, jestliže v důsledku příčné ohybové tuhosti průřezu, popř. účinku diafragmat, nejsou větší než 10 % účinků ohybu. Diafragmata se mají navrhnout s uvážením zatížení, plynoucích z roznášecího účinku diafragmat. Pro pruty namáhané kroucením, u kterých je možné zanedbat jejich distorzní deformace, má návrhová hodnota krouticího momentu T Ed ve všech průřezech splňovat podmínku 45

16 46 T T Ed Rd 1, 0 kde T Rd je návrhová únosnost průřezu v kroucení. Celkový krouticí moment T Ed se ve všech průřezech má uvažovat jako součet dvou vnitřních účinků T Ed = T t,ed + T w,ed kde T t,ed je moment prostého kroucení (St. Venant); T w,ed moment vázaného kroucení. Hodnoty T t,ed a T w,ed se ve všech průřezech mohou stanovit pomocí pružnostní analýzy s uvážením průřezových vlastností prutu, podmínek podepření prutu na jeho koncích a rozdělení zatížení po délce prutu. Mají se uvažovat následující napětí, vyvolaná kroucením: smykové napětí t,ed od momentu prostého kroucení T t,ed; normálové napětí w,ed od bimomentu B Ed a smykové napětí w,ed od momentu vázaného kroucení T w,ed. Pro pružnostní ověření se může použít podmínka, uvedená v kap Pro stanovení plastického momentu únosnosti průřezu při působení ohybu a kroucení se pouze bimoment B Ed má určit z pružnostní analýzy. Pro zjednodušení je možné u prutů uzavřeného průřezu zanedbat účinky vázaného kroucení a u prutů otevřeného průřezu (jako jsou I a H průřezy) je možné zanedbat účinky prostého kroucení. Pro výpočet únosnosti T Rd uzavřených dutých průřezů se má uvažovat návrhová pevnost jednotlivých částí průřezu ve smyku podle [23]. Při kombinaci smykové síly a krouticího momentu se má plastická únosnost ve smyku redukovat vzhledem k účinkům kroucení podle [22], čl (9) Interakce vnitřních sil Interakce ohybu a smyku, ohybu a osové síly, ohybu, smyku a osové síly se provede podle [22], čl až Vzpěrná únosnost prutů Tlačené pruty stálého průřezu Tlačený prut se má posuzovat na vzpěr podle podmínky N N Ed b,rd 1, 0 kde N Ed je návrhová hodnota tlakové síly; N b,rd návrhová vzpěrná únosnost tlačeného prutu.

17 Návrhová vzpěrná únosnost tlačeného prutu se má určit z výrazu A fy N pro průřezy třídy 1, 2 a 3 b,rd M1 A f eff y N pro průřezy třídy 4 b,rd M1 kde je součinitel vzpěrnosti pro příslušný způsob vybočení. Při stanovení A a A eff není nutné uvažovat díry pro spojovací prostředky na koncích sloupů. U prutů s nesymetrickým průřezem třídy 4 se má uvažovat přídavný moment M Ed v důsledku excentricity těžišťové osy účinného průřezu a respektovat interakci tlaku a ohybu. Hodnota součinitele vzpěrnosti se určí pro odpovídající poměrnou štíhlost z příslušné křivky vzpěrné pevnosti z výrazu kde 0,5 1 0,2 ale 1,0 2 Afy pro průřezy třídy 1, 2 a 3 N cr A f eff y pro průřezy třídy 4 N cr kde je součinitel imperfekce; N cr pružná kritická síla pro příslušný způsob vybočení, určená pro vlastnosti plného průřezu. Součinitel imperfekce pro jednotlivé křivky vzpěrné pevnosti se má stanovit podle tab. 15 a 16. Tab. 15 Součinitele imperfekce pro křivky vzpěrné pevnosti [Tab. 6.1 [22]] Křivka vzpěrné pevnosti a 0 a b c d Součinitel imperfekce 0,13 0,21 0,34 0,49 0,76 Hodnoty součinitele vzpěrnosti pro příslušnou poměrnou štíhlost je možné stanovit z obr. 11. N M Ed Při poměrné štíhlosti 0, 2 nebo pro 0,04 je možné účinky vzpěru zanedbat a Ncr posuzovat pouze průřez na prostý tlak. Štíhlosti pro rovinný a prostorový vzpěr se stanoví podle [22], čl a

18 Válcované průřezy Tab. 16 Přiřazení křivek vzpěrné pevnosti k průřezům [Tab. 6.2 [22]] Průřez f t h y y z z b h/b > 1,2 h/b 1,2 Meze t f 40 mm 40 mm < t f 100 mm t f 100 mm t f > 100 mm Vybočení kolmo k ose y y z z y y z z y y z z y y z z Křivka vzpěrné pevnosti S235 S275 S460 S355 S420 a b b c b c d d a 0 a 0 a a a a c c Svařované průřezy y t f y y z z t f y t f 40 mm t f > 40 mm y y z z y y z z b c c d b c c d Duté průřezy válcované za tepla tvarované za studena všechny a a 0 všechny c c Svařované duté průřezy h y z z b t f t w y všechny průřezy, kromě níže uvedených výjimek tlusté svary: a > 0,5 t f b/t f < 30 h/t w < 30 všechny b b všechny c c U, T a plné průřezy všechny c c Úhelníky všechny b b 48

19 a) Součinitel vzpěrnosti Poměrná štíhlost λ Obr. 11 Křivky vzpěrné pevnosti [Obr. 6.4 [22]] Ohyb prutů stálého průřezu Příčně nepodepřený nosník, namáhaný na ohyb k hlavní ose větší tuhosti, se má na klopení posoudit následovně M Ed 1, 0 M b,rd kde M Ed je návrhová hodnota ohybového momentu; M b,rd návrhový moment únosnosti nosníku při klopení. Nosníky s dostatečným podepřením tlačené pásnice nejsou citlivé na klopení. Rovněž komorové nosníky nejsou citlivé na klopení. Návrhový moment únosnosti na klopení příčně nepodepřeného nosníku se stanoví z výrazu M W b,rd LT y f y M1 kde LT je součinitel klopení; W y je příslušný průřezový modul, který se určí následovně: W y = W pl,y pro průřezy třídy 1 nebo 2; W y = W el,y pro průřezy třídy 3; W y = W eff,y pro průřezy třídy 4. 49

20 Pro určení únosnosti na klopení nosníků po délce proměnného průřezu se může provést analýza druhého řádu. Pokud není stanoveno jinak, má se součinitel klopení χ LT ohýbaných prutů stálého průřezu stanovit pro poměrnou štíhlost λ LT z výrazu: LT 1 2 LT 2 LT LT kde 0,5 1 LT 0, 2 ale 1, 0 LT 2 Φ LT LT LT LT je součinitel imperfekce při klopení; LT W f y M cr y M cr pružný kritický moment při klopení. M cr se určí pro plný průřez s uvážením zatěžovacích podmínek, skutečného rozdělení momentů a příčného podepření. Hodnoty součinitele imperfekce při klopení LT pro příslušné křivky klopení jsou uvedeny v tab. 17. Tab. 17 Doporučené hodnoty součinitelů imperfekce pro křivky klopení [Tab. 6.3 [22]] Křivka klopení a b c d Součinitel imperfekce při klopení LT 0,21 0,34 0,49 0,76 Křivky klopení se berou podle tab. 18. Tab. 18 Doporučené přiřazení křivek klopení k průřezům [Tab. 6.4 [22]] Průřez Meze Křivka klopení Válcované I průřezy h/b 2 a h/b > 2 b Svařované I průřezy h/b 2 c h/b > 2 d Jiné průřezy d Hodnoty součinitele klopení LT se pro příslušnou poměrnou štíhlost LT mohou stanovit z obr. 11. Účinky klopení se mohou zanedbat, jestliže poměrná štíhlost při klopení LT 0, 2 nebo M Ed 0,04 M crit 50

21 Pro ohýbané válcované nebo ekvivalentní svařované průřezy se mohou hodnoty LT stanovit také podle [22], čl Součinitel klopení je možné redukovat v závislosti na rozdělení momentu v úseku mezi příčným podepřením prutu podle [22], čl (2) Ohyb a osový tlak prutů stálého průřezu Pokud se nepoužije analýza druhého řádu s imperfekcemi, má se stabilita prutů stálého průřezu při osovém tlaku a rovinném ohybu posoudit podle [22], čl nebo Jako zjednodušení vztahu (6.61) v [22], čl lze použít následující podmínku: N Ed mi,o y,ed y,ed N y Rk My,Rk M1 C M M 0,9 M1 kde N Ed je návrhová hodnota tlakové síly; M y,ed návrhová hodnota největšího momentu okolo osy y-y prutu, získaná analýzou prvního řádu bez uvažování imperfekcí; M y,ed moment v důsledku posunu těžišťové osy; součinitel ekvivalentního momentu, viz [22], tab. A.2; C mi,o y součinitel vzpěrnosti pro rovinné vybočení podle Obecná metoda pro vzpěr z roviny a klopení konstrukčních částí Následující metoda se může použít, jestliže metody podle , a nejsou vhodné. Umožňuje ověřit únosnost při vzpěru z roviny a při klopení částí konstrukce, jako jsou: samostatné pruty, členěné nebo celistvé, stálého nebo proměnného průřezu, vetknuté nebo prostě podepřené, nebo rovinné prutové konstrukce nebo dílčí konstrukce, složené z takových prutů, které jsou namáhány tlakem anebo ohybem v rovině, ale neobsahují otočné plastické klouby. Únosnost libovolných konstrukčních prvků při klopení se může prokázat splněním podmínky: op ult,k 1, 0 M1 kde ult,k je nejmenší násobitel návrhového zatížení, při kterém se dosáhne hodnota charakteristické únosnosti v rozhodujícím průřezu konstrukční části při jeho namáhání v rovině, ale bez uvažování vzpěru z roviny nebo klopení. Přitom se však uvažují všechny příslušné účinky globálních a místních deformací a imperfekcí v rovině; op součinitel vzpěrnosti pro globální poměrnou štíhlost op, uvažující vzpěr roviny a klopení. 51

22 Globální poměrná štíhlost op konstrukční části se má stanovit z výrazu op ult,k cr,op 52 kde cr,op nejmenší násobitel návrhových zatížení působících v rovině, při kterém se dosáhne pružná kritická únosnost konstrukční části, stanovená s ohledem na vzpěr z roviny a klopení, ale bez uvažování vybočení v rovině zatížení. Pro stanovení cr,op a ult,k se může použít analýza metodou konečných prvků. Součinitel vzpěrnosti op se může určit pomocí jedné z následujících metod: a) jako menší z hodnot pro vzpěr z roviny podle kap ; LT pro klopení podle kap ; vypočtených pro globální poměrnou štíhlost op ; b) jako hodnota určená interpolací mezi hodnotami a LT s použitím vztahu pro ult,k v rozhodujícím průřezu. Například když ult,k se stanoví z posouzení průřezu 1 N M Ed y,ed N M ult,k Rk y,rk vede tato metoda k výrazu: N M Ed y,ed N M Rk M1 LT y,rk M1 1 Norma pro navrhování ocelových mostů [13] obsahuje ještě zjednodušenou metodu pro posouzení vzpěru z roviny a klopení. Tlačené pásy příhradoviny a tlačené pásnice, namáhané na vzpěr z roviny, se mohou ověřit pomocí modelu, ve kterém je prvek modelován jako prut namáhaný tlakovou silou N Ed, podepřený spojitě nebo diskrétně pružnými podporami, modelovanými jako pružiny. Tvar vybočení a pružná kritická síla N cr se mohou stanovit pomocí pružnostní analýzy kritické vzpěrné únosnosti. Jestliže se příčné podepření jednotlivými příčnými podporami vyjádří pomocí spojitě rozdělených pružin, nemá se pružná kritická síla uvažovat větší, než odpovídá vybočení prutu s klouby v místech příčných podpor. Posouzení lze provést pomocí hodnoty LT A f eff N cr y kde A eff je účinná plocha průřezu pásu; N cr pružná kritická síla stanovená pomocí A gross.

23 V normě [13] je uveden návod pro stanovení přídavné příčné síly F Ed ve spoji pásu s pružinou a návod pro výpočet kritické osové síly N cr. Pruty s jednotlivými příčnými podporami tlačené pásnice nejsou citlivé na klopení, jestliže vzdálenost L c mezi příčnými podporami, nebo výsledná štíhlost f ekvivalentní tlačené pásnice vyhovuje podmínce (6.59) v [22]. K této podmínce jsou doporučeny hodnoty c,0 0, 2 k 1, 0. a fl Členěné tlačené pruty Návrh a posouzení členěných tlačených prutů stálého průřezu se provádí bez jakýchkoliv úprav podle [22] Boulení stěn Pro boulení stěn svařovaných nosníků se mají použít pravidla v [23]. Pro ověření boulení stěn prutů v mezním stavu únosnosti se má použít jedna ze dvou následujících metod: a) normálová napětí, smyková napětí a příčné síly se mají ověřit podle [23], kapitoly 4, 5 nebo 6. Má se také splnit interakční podmínka podle [23], kapitola 7; b) metoda redukovaných napětí na základě limitů napětí plynoucích z lokálního boulení v souladu s [23], kapitola 10. Posouzení stability výztuh stojin nebo vyztužených plechů mostovek, namáhaných tlakem a přídavnými ohybovými momenty od zatížení kolmých k rovině vyztuženého prvku, se může provést v souladu s kap Mezní stavy použitelnosti Všeobecně Ocelová konstrukce má být navržena a postavena tak, aby všechny příslušné podmínky použitelnosti byly splněny. Základní požadavky mezních stavů použitelnosti jsou uvedeny v [1], 3.4. V projektové dokumentaci má být uvedena specifikace mezních stavů použitelnosti a příslušných zatěžovacích a výpočetních modelů. Z hlediska použitelnosti se mají splnit následující podmínky: Omezení na pružné působení s cílem omezit: překročení meze kluzu; úchylky od požadované geometrie v důsledku trvalých průhybů; nadměrné deformace. Omezení průhybů a křivostí s cílem vyloučit: nežádoucí dynamické rázy vyvolané dopravou (kombinace průhybu a omezení vlastních frekvencí); 53

24 54 nedodržení požadovaného průjezdného průřezu; trhliny v povrchových vrstvách vozovky; poškození odvodňovacího zařízení. Omezení vlastních frekvencí s cílem: vyloučit vibrace vyvolané dopravou nebo větrem, nepřijatelné pro chodce nebo cestující ve vozidlech na mostě; omezit únavová poškození způsobená rezonancí; omezit nadměrný hluk. Limity na štíhlost stěn s cílem omezit: nadměrné zvlnění stěn; dýchání stěn; zmenšení tuhosti v důsledku boulení plechu. Zmenšení tuhosti v důsledku boulení plechu, které může způsobit zvětšení průhybu, viz [23]. Zlepšení trvanlivosti vhodným konstrukčním řešením pro omezení koroze a nadměrného opotřebení; Usnadnění údržby a oprav, které zahrnuje: přístupnost konstrukčních prvků pro údržbu a kontrolu, obnovu protikorozní ochrany a asfaltových vozovek; výměnu ložisek, kotev, lan, mostních závěrů s minimálním přerušením používání konstrukce. Většina požadavků na použitelnost se má vyřešit v koncepčním návrhu mostu, nebo vhodným konstrukčním řešením. Avšak ve vhodných případech se mohou mezní stavy použitelnosti ověřit numerickým posouzením, například výpočtem průhybů nebo vlastních frekvencí. V ČR se pro mezní průhyby mostů pozemních komunikací použije tab. 19: Tab. 19 Mezní průhyby pro mosty pozemních komunikací a lávky [viz NA.2.23 [13]] Druh mostní konstrukce Mosty pozemních komunikací 1) Lávky pro chodce Prosté nosníky 2) ve více otvorech L/400 Trvalé mosty v jediném otvoru L/300 L/250 Spojité nosníky 2) 3) L/300 Zatímní mosty a rozebíratelné konstrukce L/200 L/150 1) U sdružených mostů se při současném zatížení mostu kolejovou i silniční dopravou redukuje zatížení silniční dopravou na 50 % a vypočítaný průhyb se porovná s mezní hodnotou pro železniční mosty, určenou podle ČSN EN 1990/A1, A ) U obloukových, visutých apod. mostů se průhyb vyšetřuje též ve čtvrtině rozpětí při jednostranném zatížení. Při stanovení mezního průhybu se za L dosazuje délka kladné polovlny ohybové čáry, popř. polovina rozpětí. 3) Hodnoty pro spojité nosníky platí i pro spojité mostní konstrukce s klouby. Přitom se zvlášť posuzují vložená pole, konzoly a součet průhybů vloženého pole a konzoly. Každý z těchto průhybů se posuzuje zvlášť, přičemž L je rovno rozpětí celého nebo vloženého pole, popř. dvojnásobné délce konzoly.

25 2.7.2 Výpočetní modely Napětí v mezních stavech použitelnosti se mají stanovit pomocí lineární pružnostní analýzy, přitom se mají použít příslušné vlastnosti průřezů, viz [23]. V modelu konstrukce se má uvažovat nerovnoměrné rozdělení zatížení a tuhostí, které je důsledkem změn v tloušťce plechů, vyztužení apod. Průhyby se mají stanovit pomocí lineární pružnostní analýzy, přitom se mají použít příslušné vlastnosti průřezů, viz [23]. Pro výpočet napětí se mohou použít zjednodušené výpočetní modely za předpokladu, že účinky zjednodušení jsou konzervativní Omezení napětí Jmenovitá napětí Ed,ser a Ed,ser od charakteristických kombinací zatížení, vypočtená se zřetelem na účinky smykového ochabnutí v pásnicích a účinků druhého řádu v důsledku průhybů (například podružné momenty v příhradových nosnících), se mají omezit následovně: f f y y Ed,ser Ed,ser 3 M,ser f 2 2 y 3 Ed,ser Ed,ser M,ser Doporučená hodnota Mser = 1,00. Účinky boulení lze při výpočtu zanedbat. Rozkmit jmenovitého napětí fre od časté kombinace zatížení se má podle [25] omezit hodnotou 1,5f y / M,ser. Pro nepředpjaté šroubové spoje namáhané smykem se mají síly ve šroubech při charakteristické kombinaci zatížení omezit podle vztahu: F b,rd,ser 0,7F b,rd kde F b,rd je únosnost na otlačení pro mezní stavy únosnosti. Pro třecí spoje s předpjatými šrouby vysoké pevnosti kategorie B (bez prokluzu v mezním stavu použitelnosti, viz [24]) má být posouzení použitelnosti provedeno pro charakteristickou kombinaci zatížení Omezení dýchání stěny Štíhlosti stěn se mají omezit, aby se vyloučilo jejich nadměrné dýchání, které může způsobit únavu v přípojích stěny k pásnici nebo poblíž těchto přípojů. Dýchání stěny je možné zanedbat u stěnových panelů bez podélných výztuh nebo u subpanelů vyztužených stěn, jestliže jsou splněny následující podmínky: b/t ,0L 300 pro mosty pozemních komunikací b/t ,3L 250 pro drážní mosty kde L je rozpětí [m], ale ne méně než 20 m. M,ser 55

26 Jestliže podmínky nejsou splněny, má se dýchání stěny posoudit následovně: 2 2 x,ed,ser 1,1Ed,ser k E k σ τe + 1,1 kde x,ed,ser, Ed,ser jsou napětí od časté kombinace zatížení; k, k součinitele kritického napětí za předpokladu kloubového uložení panelu, viz [23]; t [N/mm ] E b p b p je menší z hodnot a a b Omezení z hlediska průjezdného průřezu Předepsaný průjezdný průřez se má dodržet bez zasahování jakékoli části konstrukce při působení účinků charakteristické kombinace zatížení Omezení z hlediska vzhledu Pro dosažení příznivého vzhledu mostu se má provést nadvýšení. Při výpočtu nadvýšení se mají uvažovat účinky smykových deformací a prokluz v nýtových nebo šroubových spojích. Ve spojích s nýty nebo lícovanými šrouby se má předpokládat prokluz ve spoji 0,2 mm. U předpjatých šroubů není třeba prokluz uvažovat Provozní požadavky na železniční mosty Kritéria pro průhyby a kmitání železničních mostů jsou uvedena v [19]. Požadavky na omezení hlučnosti se mohou stanovit v projektové specifikaci Provozní požadavky na mosty pozemních komunikací Všeobecně Má se předejít nadměrným deformacím, pokud mohou: učinit dopravu nebezpečnou nadměrným příčným sklonem, je-li povrch zledovatělý; ovlivnit dynamické zatížení mostu v důsledku rázů kol; ovlivnit dynamické chování, způsobující nepohodlí uživatelů; vést k trhlinám v asfaltových vrstvách; nepříznivě ovlivnit odtok vody z vozovky. Deformace se mají vypočítat s použitím časté kombinace zatížení. Vlastní frekvence kmitání a průhyby mostů se mají omezit, aby se zabránilo nepohodlí uživatelů. 56

27 Mezní průhyby pro zabránění nadměrným rázům od dopravy Konstrukce mostovky má být navržena tak, aby se zajistilo, že její průhyby jsou v celé délce plynulé, a že jakákoli náhlá změna průřezu nezpůsobí vznik rázů. Mají se vyloučit náhlé změny sklonu mostovky a změny úrovně mostních závěrů. Příčníky na konci mostu se mají navrhnout tak, aby průhyb nepřekročil: mezní hodnotu stanovenou pro zajištění správné funkce mostního závěru; 5 mm od častých zatížení, pokud není pro příslušný typ mostního závěru určena jiná hodnota. Návod pro určení mezní hodnoty průhybu mostního závěru je v příloze B normy Účinky rezonance V určitých případech se má uvažovat rezonance konstrukce. Jestliže lehké výztužné prvky, lanové závěsy nebo podobné konstrukční prvky mají vlastní frekvence blízké frekvenci libovolného mechanického buzení od pravidelného přejíždění vozidel přes spoje mostovky, má se buď zvýšit tuhost, nebo se vloží tlumiče kmitání Provozní požadavky na lávky pro chodce U lávek pro chodce a lávek pro cyklisty může nadměrné kmitání způsobit nepohodlí uživatelů. Toto kmitání se má minimalizovat buď návrhem lávky s vhodnou vlastní frekvencí, nebo vložením vhodných tlumicích zařízení Provozní požadavky pro účinky větru Kmitání štíhlých prvků vyvolané oddělováním vírů se má minimalizovat, aby se předešlo opakovanému namáhání o velikosti, způsobující vznik únavy Přístupnost k detailům spojů a povrchů Všechny ocelové konstrukce se mají navrhovat a konstruovat tak, aby se minimalizovalo riziko koroze a umožnila kontrola a údržba. Všechny části mají být navrženy tak, aby byly přístupné pro kontrolu, čištění a nátěry. Neníli takový přístup možný, mají být všechny nepřístupné části účinně chráněny proti korozi (například vnitřní prostory komorových nebo dutých průřezů), nebo mají být vyrobeny z oceli se zvýšenou odolností proti atmosférické korozi. Jestliže podmínky prostředí nebo přístupnost pro údržbu jsou takové, že se koroze může během životnosti mostu vyskytnout, má se navrhnout příslušné zvětšení tloušťky těchto částí Odvodnění Všechny desky mostovky mají být izolované proti vodě a povrchy vozovek a lávek pro chodce mají být utěsněné, aby se zabránilo prosakování vody. Uspořádání odvodnění má brát v úvahu sklon desky mostovky, stejně tak jako umístění, průměr a sklon odpadního potrubí. Odvodnění má spolehlivě odvádět vodu pod dolní hranu konstrukce, aby se zabránilo stékání vody po konstrukci. 57

28 Odvodňovací potrubí má být navrženo tak, aby je bylo možné snadno čistit. Vzdálenosti mezi středy čisticích otvorů mají být určeny na výkresech. Jestliže je odvodňovací potrubí umístěno uvnitř komorových mostních nosníků, mají být provedena opatření, která zabrání hromadění vody při netěsnosti nebo poškození potrubí. U mostů pozemních komunikací má být odvodnění umístěno po obou stranách mostního závěru, pokud to je vhodné. Pro železniční mosty s kolejovým ložem do 40 m délky je možné předpokládat, že mostovka sama umožňuje odvodnění, a proto nejsou po délce mostovky potřebná další opatření pro zajištění odvodnění. U všech uzavřených průřezů se mají provést opatření pro odvodnění, kromě průřezů plně utěsněných pomocí svarů. 2.8 Spojovací prostředky, svary, přípoje a spoje Šroubové, nýtové a čepové spoje Pro návrh a posouzení šroubových, nýtových a čepových spojů ocelových mostních konstrukcí platí beze změny všechna ustanovení obsažená v [24] Svarové spoje Pro návrh a posouzení svarových spojů ocelových mostních konstrukcí platí většina ustanovení obsažená v [24]. Změny oproti ustanovením podle [24] jsou následující: Přerušované koutové svary se nemají používat v místech, v nichž je možné vytváření korozních kapes. Jestliže je spoj chráněn proti vlivům povětrnosti, například uvnitř komorových průřezů, jsou přerušované koutové svary přípustné; Používání částečně provařených tupých svarů, děrových svarů a drážkových svarů v zaoblení se v nosných konstrukcích nedoporučuje; Používání excentricky zatížených jednostranných koutových svarů a jednostranných tupých svarů s částečným provařením se v nosných konstrukcích mostů nedoporučuje, není-li zajištěna celková symetrie přivařovaného průřezu. 2.9 Posouzení na únavu Všeobecně Požadavky pro posouzení na únavu Posouzení na únavu se má provést ve všech kritických průřezech v souladu s [25]. Posouzení na únavu se nevyžaduje pro: lávky pro chodce, mosty pro převedení kanálů nebo jiné převážně staticky zatížené mosty, kromě takových mostů nebo jejich částí, které mohou být rozkmitány větrem nebo chodci; 58