НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ
ЄВРОКОД 3: ПРОЕКТУВАННЯ СТАЛЕВИХ КОНСТРУКЦІЙ
Частина 1–6: Міцність та стійкість оболонок
(EN 1993-1-6:2007, IDТ)
ДСТУ-Н Б EN 1993-1-6:20XX
Видання офіційне
Київ
Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України
2011
ПЕРЕДМОВА
1 ВНЕСЕНО: ТОВ «Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського»
ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: В. Гордеєв, д.т.н., А. Гром, к.т.н., О. Кордун, Я. Левченко, Г. Ленда, Я. Лимар, М. Микитаренко, к.т.н. (керівник розробки), за участю А. Перельмутер, д.т.н (SCAD Soft), О. Шимановський, д.т.н.
2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Міністерства регіонального розвитку та будівництва України від __________ № _____
3 Національний стандарт відповідає EN 1993-1-6:2007 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1–6: Strength and Stability of Shell Structures (Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій. Частина 1–6: Міцність та стійкість оболонок).
Ступінь відповідності – ідентичний (IDT)
Переклад з англійської (en)
Цей стандарт видано з дозволу CEN
УВЕДЕНО ВПЕРШЕ
Право власності на цей документ належить державі.
Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований
і розповсюджений як офіційне видання без дозволу
Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України
Мінрегіон України, 2011
НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП
Цей стандарт є тотожним перекладом EN 1993-1-6:2007 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1–6: Strength and Stability of Shell Structures (Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій. Частина 1–6. Міцність та стійкість оболонок).
EN 1993-1-6:2007 підготовлено Технічним комітетом СEN/ТС 250, секретаріатом якого керує BSI.
До національного стандарту долучено англомовний текст.
На території України як національний стандарт діє ліва колонка тексту ДСТУ-Н Б EN 1993-1-6:2011 Eurocode 3: Design of steel structures – Part 1–6: Strength and Stability of Shell Structures (Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій. Частина 1–6: Міцність та стійкість оболонок), викладена українською мовою.
Відповідно до ДБН А.1.1-1-2009 «Система стандартизації та нормування в будівництві. Основні положення» цей стандарт відноситься до комплексу В.1.2 «Система надійності та безпеки в будівництві».
Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству.
Науково-технічна організація, відповідальна за цей стандарт, – ТОВ «Український інститут сталевих конструкцій ім. В.М. Шимановського».
До стандарту внесено такі редакційні зміни:
слова «цей міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;
структурні елементи стандарту: «Обкладинку», «Передмову», «Національний вступ», «Визначення понять» та «Бібліографічні дані» оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;
з «Передмови до EN 1993-1-6» у цей «національний вступ» взяте те, що безпосередньо стосується цього стандарту;
національний довідковий додаток наведено як настанову для користувачів.
Перелік національних стандартів України (ДСТУ), ідентичних МС, посилання на які є в EN 1993-1-6:2005.
Копії МС, неприйнятих як національні стандарти, на які є посилання в EN 1993-1-6:2007, можна отримати в Головному фонді нормативних документів ДП «УкрНДНЦ».
ЗМІСТ
|
|
|
С |
|
ВСТУП |
FOREWORD |
ХІ |
|
Основи програми Єврокоду |
Background of the Eurocode programme |
1 |
|
Статус та галузь застосування Єврокодів |
Status and field of application of eurocodes |
3 |
|
Національні стандарти, що впроваджують Єврокоди |
National Standards implementing Eurocodes |
4 |
|
Зв’язки між Єврокодами та гармонізованими технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів |
Links between Eurocodes and harmonised technical specifications (ENs and ETAs) for products |
5 |
|
Додаткова інформація щодо EN 1993-1-6 |
Additional information specific for EN 1993-1-6 |
5 |
|
Національний додаток до EN 1993-1-6 |
National annex for EN 1993-1-6 |
5 |
|
1 Загальні положення |
1 General |
7 |
|
1.1 Галузь застосування |
1.1 Scope |
7 |
|
1.2 Нормативні посилання |
1.2 Normative references |
9 |
|
1.3 Терміни та визначення |
1.3 Terms and definitions |
9 |
|
1.3.1 форми та геометрія конструкцій |
1.3.1 structural forms and geometry |
10 |
|
1.3.1.1 оболонка |
1.3.1.1 shell |
10 |
|
1.3.1.2 оболонка повороту |
1.3.1.2 shell of revolution |
10 |
|
1.3.1.3 замкнута вісесиметрична оболонка |
1.3.1.3 complete axisymmetric shell |
10 |
|
1.3.1.4 сегмент оболонки |
1.3.1.4 shell segment |
10 |
|
1.3.1.5 панель оболонки |
1.3.1.5 shell panel |
10 |
|
1.3.1.6 серединна поверхня |
1.3.1.6 middle surface |
10 |
|
1.3.1.7 з’єднання |
1.3.1.7 junction |
10 |
|
1.3.1.8 стрингер |
1.3.1.8 stringer stiffener |
11 |
|
1.3.1.9 ребро |
1.3.1.9 rib |
11 |
|
1.3.1.10 кільце жорсткості |
1.3.1.10 ring stiffener |
11 |
|
1.3.1.11 опорне кільце |
1.3.1.11 base ring |
11 |
|
1.3.1.12 кільцева балка або кільцева ферма |
1.3.1.12 ring beam or ring girder |
11 |
|
1.3.2 граничні стани |
1.3.2 limit states |
12 |
|
1.3.2.1 межа пластичності |
1.3.2.1 plastic limit |
12 |
|
1.3.2.2 розрив при розтягу |
1.3.2.2 tensile rupture |
12 |
|
1.3.2.3 циклічна пластичність |
1.3.2.3 cyclic plasticity |
12 |
|
1.3.2.4 втрата загальної стійкості |
1.3.2.4 buckling |
12 |
|
1.3.2.5 втома |
1.3.2.5 fatigue |
12 |
|
1.3.3 Впливи (дії) |
1.3.3 Actions |
12 |
|
1.3.3.1 осьове навантаження |
1.3.3.1 axial load |
12 |
|
1.3.3.2 радіальне навантаження |
1.3.3.2 radial load |
13 |
|
1.3.3.3 внутрішній тиск |
1.3.3.3 internal pressure |
13 |
|
1.3.3.4 зовнішній тиск |
1.3.3.4 external pressure |
13 |
|
1.3.3.5 гідростатичний тиск |
1.3.3.5 hydrostatic pressure |
13 |
|
1.3.3.6 навантаження від тертя об стінку |
1.3.3.6 wall friction load |
13 |
|
1.3.3.7 місцеве навантаження |
1.3.3.7 local load |
13 |
|
1.3.3.8 навантаження на ділянку |
1.3.3.8 patch load |
13 |
|
1.3.3.9 розрідження |
1.3.3.9 suction |
13 |
|
1.3.3.10 частковий вакуум |
1.3.3.10 partial vacuum |
14 |
|
1.3.3.11 тепловий вплив |
1.3.3.11 thermal action |
14 |
|
1.3.4 рівнодіючі напруження і напруження в оболонці |
1.3.4 Stress resultants and stresses in a shell |
14 |
|
1.3.4.1 рівнодіючі мембранного напруження |
1.3.4.1 membrane stress resultants |
14 |
|
1.3.4.2 рівнодіючі згинальних напружень |
1.3.4.2 bending stress resultants |
14 |
|
1.3.4.3 рівнодіючі поперечного дотичного напруження |
1.3.4.3 transverse shear stress resultants |
14 |
|
1.3.4.4 мембранне напруження |
1.3.4.4 membrane stress |
15 |
|
1.3.4.5 згинальне напруження |
1.3.4.5 bending stress |
15 |
|
1.3.5 Види розрахунків |
1.3.5 Types of analysis |
15 |
|
1.3.5.1 загальний розрахунок |
1.3.5.1 global analysis |
15 |
|
1.3.5.2 розрахунок за мембранною теорією |
1.3.5.2 membrane theory analysis |
15 |
|
1.3.5.3 лінійно-пружний розрахунок оболонки (LA) |
1.3.5.3 linear elastic shell analysis (LA) |
15 |
|
1.3.5.4 лінійно-пружний біфуркаційний розрахунок (власного значення) (LBA) |
1.3.5.4 linear elastic bifurcation (eigenvalue) analysis (LBA) |
15 |
|
1.3.5.5 геометрично нелінійний пружний розрахунок (GNA) |
1.3.5.5 geometrically nonlinear elastic analysis (GNA) |
16 |
|
1.3.5.6 фізично нелінійний розрахунок (MNA) |
1.3.5.6 materially nonlinear analysis (MNA) |
16 |
|
1.3.5.7 геометрично та фізично нелінійний розрахунок (GMNA) |
1.3.5.7 geometrically and materially nonlinear analysis (GMNA) |
16 |
|
1.3.5.8 геометрично нелінійний пружний розрахунок із урахуванням дефектів (GNIA) |
1.3.5.8 geometrically nonlinear elastic analysis with imperfections included (GNIA) |
16 |
|
1.3.5.9 геометричний та фізично нелінійний розрахунок із урахуванням дефектів (GMNIA) |
1.3.5.9 geometrically and materially nonlinear analysis with imperfections included (GMNIA) |
17 |
|
1.3.6 Категорії напружень, |
1.3.6 Stress categories used in stress design |
17 |
|
1.3.6.1 первинні напруження |
1.3.6.1 primary stresses |
17 |
|
1.3.6.2 вторинні напруження |
1.3.6.2 secondary stresses |
17 |
|
1.3.7 Спеціальні визначення для розрахунку втрати загальної стійкості |
1.3.7 Special definitions for buckling calculations |
17 |
|
1.3.7.1 критичний опір втраті загальної стійкості |
1.3.7.1 critical buckling resistance |
17 |
|
1.3.7.2 критичні напруження при втраті загальної стійкості |
1.3.7.2 critical buckling stress |
18 |
|
1.3.7.3 номінальний опір пластичним деформаціям |
1.3.7.3 plastic reference resistance |
18 |
|
1.3.7.4 характеристичний опір втраті загальної стійкості |
1.3.7.4 characteristic buckling resistance |
18 |
|
1.3.7.5 характеристичне напруження при втраті загальної стійкості |
1.3.7.5 characteristic buckling stress |
18 |
|
1.3.7.6 розрахунковий опір втраті загальної стійкості |
1.3.7.6 design buckling resistance |
18 |
|
1.3.7.7 розрахункове напруження при втраті загальної стійкості |
1.3.7.7 design buckling stress |
18 |
|
1.3.7.8 основне значення напруження |
1.3.7.8 key value of the stress |
18 |
|
1.3.7.9 клас допуску якості на виготовлення |
1.3.7.9 fabrication tolerance quality class |
19 |
|
1.4 Позначення |
1.4 Symbols |
19 |
|
1.5 Правила знаків |
1.5 Sign conventions |
23 |
|
2 Вихідні дані для проектування і моделювання |
2 Basis of design and modelling |
24 |
|
2.1 Загальні положення |
2.1 General |
24 |
|
2.2 Види розрахунку |
2.2 Types of analysis |
24 |
|
2.2.1 Загальні положення |
2.2.1 General |
24 |
|
2.2.2 Загальний розрахунок |
2.2.2 Global analysis |
25 |
|
2.2.3 Розрахунок за мембранною теорією |
2.2.3 Membrane theory analysis |
25 |
|
2.2.4 Лінійно-пружний розрахунок оболонки (LA) |
2.2.4 Linear elastic shell analysis (LA) |
25 |
|
2.2.5 Лінійно-пружний розрахунок біфуркації (LBA) |
2.2.5 Linear elastic bifurcation analysis (LBA) |
26 |
|
2.2.6 Геометрично нелінійний пружний розрахунок (GNA) |
2.2.6 Geometrically nonlinear elastic analysis (GNA) |
26 |
|
2.2.7 Фізично нелінійний розрахунок (MNA) |
2.2.7 Materially nonlinear analysis (MNA) |
27 |
|
2.2.8 Геометрично і фізично нелінійний розрахунок (GMNA) |
2.2.8 Geometrically and materially nonlinear analysis (GMNA) |
27 |
|
2.2.9 Геометрично нелінійний пружний розрахунок із врахуванням дефектів (GNIA) |
2.2.9 Geometrically nonlinear elastic analysis with imperfections included (GNIA) |
28 |
|
2.2.10 Геометрично і фізично нелінійний розрахунок із врахуванням дефектів (GMNIA) |
2.2.10 Geometrically and materially nonlinear analysis with imperfections included (GMNIA) |
28 |
|
2.3 Граничні умови оболонки |
2.3 Shell boundary conditions |
29 |
|
3 Матеріали і геометрія |
3 Materials and geometry |
30 |
|
3.1 Властивості матеріалів |
3.1 Material properties |
30 |
|
3.2 Розрахункові значення геометричних характеристик |
3.2 Design values of geometrical data |
30 |
|
3.3 Геометричні допуски і геометричні дефекти |
3.3 Geometrical tolerances and geometrical imperfections |
31 |
|
4 Граничні стани несучої здатності |
4 Ultimate limit states in steel shells |
32 |
|
4.1 Граничні стани несучої здатності, |
4.1 Ultimate limit states to be considered |
32 |
|
4.1.1 LS1: Межа текучості |
4.1.1 LS1: Plastic limit |
32 |
|
4.1.2 LS2: Циклічна пластичність |
4.1.2 LS2: Cyclic plasticity |
33 |
|
4.1.3 LS3: Втрата загальної стійкості |
4.1.3 LS3: Buckling |
34 |
|
4.1.4 LA4: Втома |
4.1.4 LS4: Fatigue |
35 |
|
4.2 Принципи проектування оболонок за граничними станами несучої здатності |
4.2 Design concepts for the limit states design of shells |
35 |
|
4.2.1 Загальні положення |
4.2.1 General |
35 |
|
4.2.2 Проектування за напруженням |
4.2.2 Stress design |
36 |
|
4.2.2.1 Загальні положення |
4.2.2.1 General |
36 |
|
4.2.2.2 Первинні напруження |
4.2.2.2 Primary stresses |
36 |
|
4.2.2.3 Вторинні напруження |
4.2.2.3 Secondary stresses |
37 |
|
4.2.2.4 Місцеві напруження |
4.2.2.4 Local stresses |
38 |
|
4.2.3 Пряме проектування |
4.2.3 Direct design |
39 |
|
4.2.4 Проектування за допомогою загального числового розрахунку |
4.2.4 Design by global numerical analysis |
39 |
|
5 Рівнодіючі напруження |
5 Stress resultants and stresses in shells |
41 |
|
5.1 Рівнодіючі напруження в оболонках |
5.1 Stress resultants in the shell |
41 |
|
5.2 Моделювання оболонки для розрахунку |
5.2 Modelling of the shell for analysis |
41 |
|
5.2.1 Геометрія |
5.2.1 Geometry |
41 |
|
5.2.2 Граничні умови |
5.2.2 Boundary conditions |
42 |
|
5.2.3 Дії та впливи навколишнього середовища |
5.2.3 Actions and environmental influences |
44 |
|
5.2.4 Рівнодіючі напружень і напруження |
5.2.4 Stress resultants and stresses |
45 |
|
5.3 Види розрахунку |
5.3 Types of analysis |
45 |
|
6 Граничний стан пластичності (LS1) |
6 Plastic limit state (LS1) |
46 |
|
6.1 Розрахункові величини дій |
6.1 Design values of actions |
46 |
|
6.2 Проектування за напруженням |
6.2 Stress design |
46 |
|
6.2.1 Розрахункові величини напружень |
6.2.1 Design values of stresses |
46 |
|
6.2.2 Розрахункові величини опору |
6.2.2 Design values of resistance |
47 |
|
6.2.3 Обмеження напружень |
6.2.3 Stress limitation |
48 |
|
6.3 Проектування шляхом загального числового MNA або GMNA аналізу |
6.3 Design by global numerical MNA or GMNA analysis |
48 |
|
6.4 Пряме проектування |
6.4 Direct design |
49 |
|
7 Граничний стан циклічної пластичності (LS2) |
7 Cyclic plasticity limit state (LS2) |
50 |
|
7.1 Розрахункові величини впливів |
7.1 Design values of actions |
50 |
|
7.2 Проектування за напруженням |
7.2 Stress design |
50 |
|
7.2.1 Розрахункові величини діапазону напружень |
7.2.1 Design values of stress range |
50 |
|
7.2.2 Розрахункові величини опору |
7.2.2 Design values of resistance |
51 |
|
7.2.3 Обмеження діапазону напружень |
7.2.3 Stress range limitation |
51 |
|
7.3 Проектування шляхом загального числового MNA або GMNA розрахунку |
7.3 Design by global numerical MNA or GMNA analysis |
51 |
|
7.3.1 Розрахункові величини загальної накопиченої пластичної деформації |
7.3.1 Design values of total accumulated plastic strain |
51 |
|
7.3.2 Обмеження загальної накопиченої пластичної деформації |
7.3.2 Total accumulated plastic strain limitation |
52 |
|
7.4 Пряме проектування |
7.4 Direct design |
52 |
|
8 Граничний стан втрати поздовжньої стійкості (LS3) |
8 Buckling limit state (LS3) |
53 |
|
8.1 Розрахункові величини впливів |
8.1 Design values of actions |
53 |
|
8.2 Спеціальні визначення і позначення |
8.2 Special definitions and symbols |
53 |
|
8.3 Граничні умови, що відносяться до втрати загальної стійкості |
8.3 Buckling relevant boundary conditions |
54 |
|
8.4 Геометричні допуски, що відносяться до втрати загальної стійкості |
8.4 Buckling-relevant geometrical tolerances |
54 |
|
8.4.1 Загальні положення |
8.4.1 General |
54 |
|
8.4.2 Допуск некруглості |
8.4.2 Out-of-roundness tolerance |
56 |
|
8.4.3 Допуск випадкового ексцентриситету |
8.4.3 Accidental eccentricity tolerance |
57 |
|
8.4.4 Допуски на вм’ятини |
8.4.4 Dimple tolerances |
59 |
|
8.4.5 Допуск площинності поверхні контакту |
8.4.5 Interface flatness tolerance |
62 |
|
8.5 Проектування за напруженнями |
8.5 Stress design |
63 |
|
8.5.1 Розрахункові величини напружень |
8.5.1 Design values of stresses |
63 |
|
8.5.2 Розрахунковий опір (міцність на повздовжній згин) |
8.5.2 Design resistance (buckling strength) |
63 |
|
8.5.3 Обмеження напружень (перевірка міцності на повздовжній згин) |
8.5.3 Stress limitation (buckling strength verification) |
65 |
|
8.6 Проектування шляхом загальних числових розрахунків із використанням методів MNA і LBA аналізу |
8.6 Design by global numerical analysis using MNA and LBA analyses |
66 |
|
8.6.1 Розрахункові величини впливів |
8.6.1 Design value of actions |
66 |
|
8.6.2 Розрахункова величина опору |
8.6.2 Design value of resistance |
67 |
|
8.6.3 Перевірка міцності на поздовжній згин |
8.6.3 Buckling strength verification |
70 |
|
8.7 Проектування шляхом загальних числових розрахунків із використанням методів GMNIA розрахунку |
8.7 Design by global numerical analysis using GMNIA analysis |
71 |
|
8.7.1 Розрахункові значення впливів |
8.7.1 Design values of actions |
71 |
|
8.7.2 Розрахункове значення опору |
8.7.2 Design value of resistance |
71 |
|
8.7.3 Перевірка міцності на поздовжній згин |
8.7.3 Buckling strength verification |
78 |
|
9 Граничний стан втоми (LS4) |
9 Fatigue limit state (LS4) |
79 |
|
9.1 Розрахункові величини впливів |
9.1 Design values of actions |
79 |
|
9.2 Проектування за напруженнями |
9.2 Stress design |
79 |
|
9.2.1 Загальні положення |
9.2.1 General |
79 |
|
9.2.2 Розрахункові величини діапазону напруження |
9.2.2 Design values of stress range |
79 |
|
9.2.3 Розрахункові величини опору (втомна міцність) |
9.2.3 Design values of resistance (fatigue strength) |
80 |
|
9.2.4 Обмеження діапазону напружень |
9.2.4 Stress range limitation |
80 |
|
9.3 Проектування шляхом загального чисельного LA або GNA аналізу |
9.3 Design by global numerical LA or GNA analysis |
81 |
|
Додаток А (обов’язковий) Мембранна теорія напружень в оболонках |
ANNEX A (normative) Membrane theory stresses in shells |
82 |
|
А.1 Загальні положення |
A.1 General |
82 |
|
А.1.1 Результати впливів та опору |
A.1.1 Action effects and resistances |
82 |
|
А.1.2 Система позначень |
A.1.2 Notation |
82 |
|
A.1.3 Граничні умови |
A.1.3 Boundary conditions |
83 |
|
A.1.4 Правило знаків |
A.1.4 Sign convention |
83 |
|
A.2 Непідкріплені циліндричні оболонки |
A.2 Unstiffened cylindrical shells |
83 |
|
Додаток В (обов’язковий) Додаткові вирази опорів пластичному руйнуванню |
ANNEX B (normative) Additional expressions for plastic collapse resistances |
87 |
|
В.1 Загальні положення |
B.1 General |
87 |
|
B.1.1 Опір |
B.1.1 Resistances |
87 |
|
B.1.2 Система позначень |
B.1.2 Notation |
87 |
|
B.1.3 Граничні умови |
B.1.3 Boundary conditions |
87 |
|
B.2 Непідкріплені циліндричні оболонки |
B.2 Unstiffened cylindrical shells |
88 |
|
B.3 Кільцеві жорсткі циліндричні оболонки |
B.3 Ring stiffened cylindrical shells |
90 |
|
B.4 З’єднання між оболонками |
B.4 Junctions between shells |
92 |
|
B.5 Кругла пластина з осесиметричними граничними умовами |
B.5 Circular plates with axisymmetric boundary conditions |
94 |
|
Додаток C (обов’язковий) Вирази для лінійно-пружних мембранних |
Annex C (normative) Expressions for linear elastic membrane and bending stresses |
96 |
|
С.1 Загальні положення |
C.1 General |
96 |
|
С.1.1 Результати дії |
C.1.1 Action effects |
96 |
|
C.1.2 Система позначень |
C.1.2 Notation |
96 |
|
C.1.3 Граничні умови |
C.1.3 Boundary conditions |
97 |
|
С.2 Непідсилені циліндричні оболонки з жорстким з’єднанням стінки і днища |
C.2 Clamped base unstiffened cylindrical shells |
97 |
|
C.3 Непідсилені циліндричні оболонки з закріпленою основою |
C.3 Pinned base unstiffened cylindrical shells |
99 |
|
C.4 Внутрішні умови в непідсилених циліндричних оболонках |
C.4 Internal conditions in unstiffened cylindrical shells |
102 |
