Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-6. Міцність і стійкість оболонок / Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-6. Strength and Stability of Shell Structures

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 і згинальних напружень

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

C.5 Кільцевий елемент жорсткості на циліндричній оболонці

C.5 Ring stiffener on cylindrical shell

104

C.6 Круглі пластини з осесиметричними граничними умовами

C.6 Circular plates with axisymmetric boundary conditions

106

Додаток D (обов’язковий)

Вирази для розрахунку на стійкість

Annex D (normative)

Expressions for buckling stress design

108

D.1 Непідсилені циліндричні оболонки з постійною товщиною стінки

D.1 Unstiffened cylindrical shells of constant wall thickness

108

D.1.1 Система позначень і граничних умов

D.1.1 Notation and boundary conditions

108

D.1.2 Меридіональний (осьовий) стиск

D.1.2 Meridional (axial) compression

108

D.1.2.1 Критичні меридіональні напруження при поздовжньому згині

D.1.2.1 Critical meridional buckling stresses

108

D.1.2.2 Меридіональні параметри поздовжнього згину

D.1.2.2 Meridional buckling parameters

110

D.1.3 Коловий стиск (обруч)

D.1.3 Circumferential (hoop) compression

112

D.1.3.1 Критичні колові напруження при поздовжньому згині

D.1.3.1 Critical circumferential buckling stresses

112

D.1.3.2 Колові параметри поздовжнього згину

D.1.3.2 Circumferential buckling parameters

113

D.1.4 Зсув

D.1.4 Shear

115

D.1.4.1 Критичне напруження при поздовжньому згині зі зсувом

D.1.4.1 Critical shear buckling stresses

115

D.1.4.2 Параметри поздовжнього згину в випадку зсуву

D.1.4.2 Shear buckling parameters

116

D.1.5 Меридіональний (осьовий) стиск із внутрішнім тиском

D.1.5 Meridional (axial) compression with coexistent internal pressure

116

D.1.5.1 Критичне напруження при поздовжньому згині під дією тиску

D.1.5.1 Pressurised critical meridional buckling stress

116

D.1.5.2 Параметри меридіонального поздовжнього згину

D.1.5.2 Pressurised meridional buckling parameters

117

D.1.6 Сумісна дія меридіонального (осьового) стиску, колового (обруч) стиску і зсуву

D.1.6 Combinations of meridional (axial) compression, circumferential (hoop) compression and shear

118

D.2 Непідсилені циліндричні оболонки зі ступінчасто змінною товщиною стінки

D.2 Unstiffened cylindrical shells of stepwise variable wall thickness

120

D.2.1 Загальні положення

D.2.1 General

120

D.2.1.1 Система позначень і граничні умови

D.2.1.1 Notation and boundary conditions

120

D.2.1.2 Геометрія і зміщення стиків

D.2.1.2 Geometry and joint offsets

120

D.2.2 Меридіональний (осьовий) стиск

D.2.2 Meridional (axial) compression

121

D.2.3 Коловий стиск (обруч)

D.2.3 Circumferential (hoop) compression

121

D.2.3.1 Критичні колові напруження при поздовжньому згині

D.2.3.1 Critical circumferential buckling stresses

121

D.2.4 Зсув

D.2.4 Shear

126

D.2.4.1 Критичне напруження поздовжнього згину при дії зсуву

D.2.4.1 Critical shear buckling stresses

126

D.2.4.2 Перевірка міцності на поздовжній згин при зсуві

D.2.4.2 Buckling strength verification for shear

126

D.3 Непідсилені циліндричні оболонки, з’єднані внапуск

D.3 Unstiffened lap jointed cylindrical shells

126

D.3.1 Загальні положення

D.3.1 General

126

D.3.1.1 Визначення

D.3.1.1 Definitions

126

D.3.1.1.1 кільцеве з’єднання внапуск

D.3.1.1.1 circumferential lap joint

126

D.3.1.1.2 меридіональне з’єднання внапуск

D.3.1.1.2 meridional lap joint

126

D.3.1.2 Геометрія і головні вектори напружень

D.3.1.2 Geometry and stress resultants

126

D.3.2 Меридіональний (осьовий) стиск

D.3.2 Meridional (axial) compression

128

D.3.3 Коловий стиск (обруч)

D.3.3 Circumferential (hoop) compression

128

D.3.4 Зсув

D.3.4 Shear

128

D.4 Hепідкріплені повні і зрізані конічні оболонки

D.4 Unstiffened complete and truncated conical shells

129

D.4.1 Загальні положення

D.4.1 General

129

D.4.1.1 Система позначень

D.4.1.1 Notation

129

D.4.1.2 Граничні умови

D.4.1.2 Boundary conditions

129

D.4.1.3 Геометрія

D.4.1.3 Geometry

130

D.4.2 Проектні критичні напруження при поздовжньому згині

D.4.2 Design buckling stresses

130

D.4.2.1 Еквівалентний циліндр

D.4.2.1 Equivalent cylinder

130

D.4.2.2 Меридіональний стиск

D.4.2.2 Meridional compression

130

D.4.2.3 Коловий стиск (обруч)

D.4.2.3 Circumferential (hoop) compression

130

D.4.2.4 Рівномірний зовнішній тиск

D.4.2.4 Uniform external pressure

131

D.4.2.5 Зсув

D.4.2.5 Shear

131

D.4.2.6 Рівномірна деформація кручення

D.4.2.6 Uniform torsion

132

D.4.3 Перевірка міцності на поздовжній згин

D.4.3 Buckling strength verification

132

D.4.3.1 Меридіональний стиск

D.4.3.1 Meridional compression

132

D.4.3.2 Кільцевий стиск і рівномірний зовнішній тиск

D.4.3.2 Circumferential (hoop) compression and uniform external pressure

133

D.4.3.3 Зсув і рівномірне кручення

D.4.3.3 Shear and uniform torsion

133

Вступ

Цей документ EN 1993-1-6:2007 підго­товлений Технічним комітетом CEN/TC 250 “Будівельні Єврокоди”, секретаріат якого підтримується BSI.

Цьому Європейському стандарту буде на­даний статус національного з публікацією ідентичного тексту або схваленням не пізніше жовтня 2007 року і при скасуванні конфліктуючих національних стандартів не пізніше березня 2010 року.

У відповідності з внутрішніми постановами CEN/CENELEC національні органи зі стан­дартизації таких країн зобов’язані здійсни­ти імплементацію цього Європейського стандарту: Австрія, Бельгія, Велика Брита­нія, Греція, Данія, Ірландія, Ісландія, Іспа­нія, Італія, Люксембург, Мальта, Нідерлан­ди, Німеччина, Норвегія, Португалія, Фін­ляндія, Франція, Чеська Республіка, Швей­царія, Швеція.

Даний Європейський стандарт замінює ENV 1993-1-6: 1999.

CEN/TC 250 є відповідальним за всі Будівельні Єврокоди.

Foreword

This document EN 1993-1-6:2007 has been prepared by Technical Committee CEN/TC 250 "Structural Eurocodes", the Secretariat for which is held by BSI.

This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or by endorsement, at the latest by October 2007, and conflicting national standards shall be withdrawn at the latest by March 2010.

According to the CEN/CENELEC Internal Regulations, the national standards organiza­tions of the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland and United Kingdom.

This European Standard supersedes ENV 1993-1-6: 1999.

CEN/TC 250 is responsible for all Structural Eurocodes.

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій

Частина 1-6: міцність ТА стійкість оболонок

Еврокод 3: проектирование стальных конструкций

Часть 1-6: прочность и устойчивость оболочек

EUROCODE 3: DESIGN OF STEEL STRUCTURES

Part 1-6: STRENGTH AND STABILITY OF SHELL STRUCTURES

Чинний від __________

Основи програми Єврокоду

У 1975 році Комісія Європейської Спіль­ноти вирішила розпочати програму дій у галузі будівництва на підставі статті 95 Договору. Метою програми було усунення технічних перешкод для торгівлі та узгодження технічних умов.

У рамках цієї програми дій Комісія взяла на себе ініціативу встановити систему узгоджених технічних правил для проек­тування будівель і споруд, які на першій стадії мали слугувати альтернативою чинним національним правилам держав-членів, а зрештою мали замінити їх.

Упродовж п’ятнадцяти років Комісія за допомогою Робочого комітету, до складу якого входили представники держав-членів, вела розробку програми Єврокодів, яка призвела до публікації комплекту першого покоління Європейських кодів у 80-х роках.

Background of the Eurocode programme

In 1975, the Commission of the European Community decided on an action programme in the field of construction, based on article 95 of the Treaty. The objective of the programme was the elimination of technical obstacles to trade and the harmonisation of technical specifications.

Within this action programme, the Commission took the initiative to establish a set of harmonised technical rules for the design of construction works which, in a first stage, would serve as an alternative to the national rules in force in the Member States and, ultimately, would replace them.

For fifteen years, the Commission, with the help of a Steering Committee with Represen­tatives of Member States, conducted the development of the Eurocodes programme, which led to the first generation of European codes in the 1980s.

У 1989 році Комісія та держави-члени EU (Європейської Спільноти) та EFTA (Євро­пейської Асоціації Вільної Торгівлі) на ос­нові угоди¹ між Комісією та CEN (Європейським комітетом зі стандарти­зації) вирішили передати підготовку та публікацію Єврокодів CEN за допомогою серії мандатів, що в результаті надало б Єврокодам у майбутньому статусу Євро­пейського стандарту (EN). Це пов’язує Єврокоди з положеннями Директив Ради і Рішень Комісії щодо Європейських стан­дартів (тобто Директиви Ради 89/106/EEC щодо будівельних виробів – CPD – та Директив Ради 93/37/EEC, 92/50/EEC та 89/440/EEC відносно суспільних робіт та послуг і еквівалентних директив EFTA, започаткованих з метою допомогти заснуванню внутрішнього ринку).

In 1989, the Commission and the Member States of the EU and EFTA decided, on the basis of an agreement¹ between the Commission and CEN, to transfer the preparation and the publication of the Eurocodes to the CEN through a series of Mandates, in order to provide them with a future status of European Standard (EN). This links de facto the Eurocodes with the provisions of all the Council’s Directives and/or Commission’s Decisions dealing with European standards (e.g. the Council Directive 89/106/EEC on construction products - CPD - and Council Directives 93/37/EEC, 92/50/EEC and 89/440/EEC on public works and services and equivalent EFTA Directives initiated in pursuit of setting up the internal market).

Структурна програма Єврокодів включає стандарти, які в основному складаються з декількох частин:

EN 1990 Єврокод: Основи проектування конструкцій

EN 1991 Єврокод 1: Навантаження на конструкції

EN 1992 Єврокод 2: Проектування бетонних конструкцій

EN 1993 Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій

EN 1994 Єврокод 4: Проектування сталезалізобетонних конструкцій

EN 1995 Єврокод 5: Проектування дерев’яних конструкцій

EN 1996 Єврокод 6: Проектування конструкцій кам’яної кладки

EN 1997 Єврокод 7: Геотехнічне проектування

EN 1998 Єврокод 8: Проектування конст­рукцій при сейсмічному навантаженні

EN 1999 Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій.

Стандарти Єврокодів визнають відпові­дальність регуляторних органів держав-членів та захищають їх право на призначення величин, які пов’язані з регулюванням питань безпеки на національному рівні там, де вони відрізняються.

The Structural Eurocode programme compri­ses the following standards generally consis­ting of a number of Parts:

EN 1990 Eurocode: Basis of Structural Design

EN 1991 Eurocode 1: Actions on structures

EN 1992 Eurocode 2: Design of concrete structures

EN 1993 Eurocode 3: Design of steel structures

EN 1994 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures

EN 1995 Eurocode 5: Design of timber structures

EN 1996 Eurocode 6: Design of masonry structures

EN 1997 Eurocode 7: Geotechnical design

EN 1998 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance

EN 1999 Eurocode 9: Design of aluminium structures.

Eurocode standards recognise the responsi­bility of regulatory authorities in each Member State and have safeguarded their right to determine values related to regulatory safety matters at national level where these continue to vary from State to State.

¹Угода між Комісією Європейської Спільноти та Європейським комітетом зі стандартизації (CEN) щодо роботи над Єврокодами для проектування будівель і споруд (BC/CEN/03/89).

¹Agreement between the Commission of the European Communities and the European Committee for Standardisation (CEN) concerning the work on EUROCODES for the design of building and civil engineering works (BC/CEN/03/89).

Статус та галузь застосування Єврокодів

Держави-члени EU та EFTA визнають, що Єврокоди діють як еталонні документи для таких цілей:

– як засіб доведення відповідності будівель і споруд основним вимогам Директиви Ради 89/106/EEC, зокрема основній вимозі N°1 – Механічна стійкість та стабільність – і основній вимозі N°2 – Пожежна безпека;

– як основа для укладання контрактів для будівель і споруд та пов’язаних із ними інженерних послуг;

– як основа для складання узгоджених технічних специфікацій для будівельних виробів (ENs та ETAs).

Status and field of application of Eurocodes