Страница 8: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-9:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-9. Витривалість (59545)

Додаток А
(ОБОВ’ЯЗКОВИЙ)

Визначення параметрів втомного навантаження і форми контролю

Annex A
[NORMATIVE]

Determination of fatigue load parameters and verification formats

А.1 Визначення процесів навантаження

(1) Типові процеси навантаження, які достовірно відображають встановлену верхню межу всіх експлуатаційних навантажень, очікуваних протягом розрахункової довговічності, повинні визначатися з використанням накопиченого досвіду роботи схожих конструкцій, рис. А.1,а).

A.1 Determination of loading events

(1) Typical loading sequences that represent a credible estimated upper bound of all service load events expected during the fatigue design life should be determined using prior knowledge from similar structures, see Figure A.1 a).

А.2 Історія навантаження в елементі

(1) Історія навантаження повинна призначатися для конструкційного елементу з міркувань, що враховують форму відповідних блоків коливань і ефект динамічного збільшення реакції конструкції, рис. А.1,b).

(2) Історії навантаження можуть також бути визначені за допомогою вимірювань на схожих конструкціях або з динамічних розрахунків конструкції.

A.2 Stress history at detail

(1) A stress history should be determined from the loading events at the structural detail under consideration taking account of the type and shape of the relevant influence lines to be considered and the effects of dynamic magnification of the structural response, see Figure A.1 b).

(2) Stress histories may also be determined from measurements on similar structures or from dynamic calculations of the structural response.

А.3 Підрахунок циклів

(1) Історії вантаження можуть бути оцінені одним з наступних методів підрахунку циклів:

- метод дощового потоку;

- метод резервуару, рис. А.1,с).

Для визначення:

- діапазонів напружень циклів і числа циклів;

- середнього напруження, у випадках, коли потрібно враховувати вплив середнього напруження.

A.3 Cycle counting

(1) Stress histories may be evaluated by either of the following cycle counting methods:

– rainflow method

– reservoir method, see Figure A.1,c).

Тo determine:

– stress ranges and their numbers of cycles

– mean stresses, where the mean stress influence needs to be taken into account.

А.4 Спектр діапазону напружен­ня циклу

(1) Спектр діапазону напруження циклу по­винен визначатися представленням діапазонів напруження циклу і відповідного числа циклів в порядку зменшення їх числа, рис. А.1,d).

(2) Спектри діапазонів напруження циклу можуть бути змінені виключенням малих пікових значень діапазонів напруження циклу, які вносить менше 1 % повного пошкодження, і малих діапазонів напруження циклу нижче за межу пошкодження.

(3) Спектри діапазонів напруження циклу можуть бути стандартизовані за їх формою, наприклад з координатами , і .

A.4 Stress range spectrum

(1) The stress range spectrum should be determined by presenting the stress ranges and the associated number of cycles in descending order, see Figure A.1 d).

(2) Stress range spectra may be modified by neglecting peak values of stress ranges representing less than 1% of the total damage and small stress ranges below the cut off limit.

(3) Stress range spectra may be standardized according to their shape, e.g. with the coordinates , and

А.5 Число циклів до руйнування

(1) При використанні розрахункового спектру діапазони прикладеного напруження циклу повинні бути помножені на , а значення межі втоми повинні бути поділені на для набуття значення довговічності для кожного блоку в спектрі. Пошкодження в проектній довговічності повинно обчислюватися як

A.5 Cycles to failure

(1) When using the design spectrum the applied stress ranges should be multiplied by and the fatigue strength values divided by in order to obtain the endurance value for each band in the spectrum. The damage during the design life should be calculated from:

де:

- число циклів, відповідне діапазону напруження циклу для i-го блоку в стандартизованому спектрі;

- довговічність (у циклах), отримана із стандартизованої кривої для діапазону напруження циклу .

(2) На базі еквівалентності розрахун­ковий спектр діапазонів напружень циклу може бути перетворений в будь-який еквівалентний розрахунковий спектр діапазонів напружень циклу, наприклад розрахунковий спектр діапазону напруження циклу постійної амплітуди, який дає еквівалентне втомне навантаження , відповідне числу циклів або відповідне числу циклів .

where:

is the number of cycles associated with the stress range for band i in the factored spectrum;

is the endurance (in cycles) obtained from the factored curve for a stress range of .

(2) On the basis of equivalence of the design stress range spectrum may be transformed into any equivalent design stress range spectrum, e.g. a constant amplitude design stress range spectrum yielding the fatigue equivalent load associated with the cycle number or associated with the cycle number

A.6 Форми контролю

(1) Оцінка втоми, заснована на накопиченні пошкоджень, повинна задовольняти наступним критеріям:

– ґрунтуватися на накопиченні пошкоджень

A.6 Verification formats

(1) The fatigue assessment based on damage accumulation should meet the following criteria:

– based on damage accumulation:

– ґрунтуватися на діапазону напруження циклу

– based on stress range:

а) Послідовність навантаження:

типовий цикл навантаження (повторюваний n разів за час проектної довговічності)

a) Loading sequence:

Typical load cycle (repeated n-times in the design life)

б) Історія навантажень елементу

b) Stress history at detail

в) Підрахунок числа циклів

(наприклад, методом накопичення)

c) Cycle counting

(e.g. reservoir method)

г) Спектр діапазону напруження циклу

d) Stress range spectrum

д) Число циклів до руйнування

e) Cycles to failure

є) Підсумовування пошкоджень

(гіпотеза Пальмгрена-Майнера)

f) Damage summation (Palmgren-Miner rule)

Рисунок

A.1 –

Метод накопиченого пошкодження

Figure

A.1 –

Cumulative damage method

ДОДАТОК В
(ОБОВ'ЯЗКОВИЙ)

Витривалість з використан-ням методу локального напруження

ANNEX B
[NORMATIVE]

Fatigue resistance using the geometric (hot spot) stress method

(1) Для застосування методу локального напруження в таблиці B.1 приведені категорії елементів з тріщинами, що утворюються починаючи від:

– країв стикових зварних швів;

– країв ребер, приварених кутовими швами;

– країв кутових швів в хрестоподібних з'єднаннях.

(1) For the application of the geometric stress method detail categories are given in Table B.1 for cracks initiating from

– toes of butt welds,

– toes of fillet welded attachments,

– toes of fillet welds in cruciform joints.

Таблиця

В.1 –

Категорії елементів для використання методу локального напруження

Table

B.1 –

Detail categories for use with geometric (hot spot) stress method

112

1) Стикове з'єднання з повним проваром

1) Full penetration butt joint.

1)

Всі шви фрезеруються до поверхні пластин паралельно напряму, вказаному стрілкою

Ділянки натікання металу на поверхню основного металу видаляються, краї пластин повинні бути фрезеровані до поверхні у напрямі напруження

Зварювання з обох боків, перевірка неруйнівним контролем

Відносно відхилення від осей див. Примітку 1.

1)

- All welds ground flush to plate surface parallel to direction of the arrow.

- Weld run-on and run-off pieces to be used and subsequently removed, plate edges to be ground flush in direction of stress.

- Welded from both sides, checked by NDT.

- For misalignment see NOTE: 1.

100

2) Стикове з'єднання з повним проваром

2) Full penetration butt joint.

2)

Зварний шов не фрезерується

Ділянки натікання металу на поверхню основного металу повинні бути видалені, краї пластин повинні бути фрезеровані до поверхні у напрямі напруження

Зварювання з обох боків

Відносно відхилення від осей див. Примітку 1.

2)

- Weld not ground flush

- Weld run-on and run-off pieces to be used and subsequently removed, plate edges to be ground flush in direction of stress.

- Welded from both sides.

- For misalignment see NOTE: 1.

100

3) Хрестоподібне з'єднання з повним проваром стикових К-подібних швів

3) Cruciform joint with full penetration K-butt welds.

3)

Кут нахилу поверхні зварного шва

Відносно відхилення від осей див. Примітку 1.

3)

- Weld toe angle

- For misalignment see NOTE: 1.

100

4) Ненавантажені кутові шви

4) Non load-carrying fillet welds.

4)

Кут нахилу поверхні зварного шва .

Див. також Примітку 2.

4)

- Weld toe angle -

See also NOTE: 2.

100

5) Торці консолей, торці повздовжніх ребер жорсткості

5) Bracket ends, ends of longitudinal stiffeners.

5)

Кут нахилу поверхні зварного шва .

Див. також Примітку 2.

5)

- Weld toe angle .

- See also NOTE: 2.

100

6) Кінці пластин з’єднаних внахлест і подібні ним з'єднання

6) Cover plate ends and similar joints.

6)

Кут нахилу поверхні зварного шва .

Див. також Примітку 2.

6)

- Weld toe angle .

- See also NOTE: 2.

90

7) Хрестоподібні з'єд­нання з навантаженими кутовими швами

7) Cruciform joints with loadcarrying fillet welds.

7)

Кут нахилу поверхні зварного шва .

Відносно відхилення від осей див. Примітку 1.

Див. також Примітку 2.

7)

- Weld toe angle .

- For misalignment see NOTE: 1.

- See also NOTE: 2.

Примітка 1.: Таблиця B.1 не враховує ефекти відхилення від осей. Вони повинні розглядатися окремо в процесі визначення напруження.

NOTE: 1: Table B.1 does not cover effects of misalignment. They have to be considered explicitly in determination of stress.

Примітка 2. Таблиця B.1 не враховує утворення втомних тріщин починаючи від кореня зварного шва з подальшим розповсюдженням через товщину шва.

NOTE: 2: Table B.1 does not cover fatigue initiation from the root followed by propagation through the throat.

Примітка 3. Визначення кута нахилу поверхні шва див. в EN 1090.

NOTE: 3: For the definition of the weld toe angle see EN 1090.

БІблІографІя

ISO 2394 Загальні принципи надійності конструкцій

ISO 3898 Основа проектування конструкцій – Нотатки. Загальні умовні познаки

ISO 8930 Загальні принципи надійності конструкцій. Перелік еквівалентних термінів

Bibliography

ISO 2394 General principles on reliability for structures

ISO 3898 Basis of design of structures - Notations. General symbols

ISO 8930 General principles on reliability for structures. List of equivalent terms

EUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE

EUROPÄISCHE NORM

EN 1993-1-9:2005/AC

April 2009

Eurocode 3 - Calcul des structures EN acier

- Partie 1-9: Fatigue

Eurocode 3 - Bemessung und Konstruktion

von Stahlbauten - Teil 1-9: Ermüdung

© 2009 CEN

All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members.

Ref. No.:EN 1993-1-9:2005/AC:2009 D/E/F

ЄВРОПЕЙСЬКИЙ СТАНДАРТ

NORME EUROPÉENNE

EUROPÄISCHE NORM

EN 1993-1-9:2005/AC

Липень 2009 рік

Eurocode 3 - Calcul des structures EN acier

- Partie 1-9: Fatigue

Eurocode 3 - Bemessung und Konstruktion

von Stahlbauten - Teil 1-9: Ermüdung

© 2009 CEN

Всі права на використання у будь-якій формі та якимось іншим чином зарезервовані у всьому світі для національних Членів CEN

Ref. No.:EN 1993-1-9:2005/AC:2009 D/E/F