Страница 3: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-6:20XX. 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 (59648)

Зв’язки між Єврокодами
та гармонізованими технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів

Необхідна узгодженість між гармонізо­ваними технічними специфікаціями для будівельних виробів та технічними прави­лами для будівель і споруд та будівельних робіт. Крім того, у повній інформації, яка супроводжує CE маркування будівельних виробів і має відношення до Єврокодів, має бути чітко зазначено, які національно визначені параметри були взяті до уваги.

Links between Eurocodes
and harmonised technical specifications (ENs and ETAs)
for products

There is a need for consistency between the harmonised technical specifications for construction products and the technical rules for works. Furthermore, all the information accompanying the CE Marking of the construction products which refer to Eurocodes shall clearly mention which Nationally Determined Parameters have been taken into account.

Додаткова інформація
щодо EN 1993-1-6

В EN 1993-1-6 надані вказівки з проектування сталевих конструкцій та розрахунку на міцність і стійкість оболонок при проектуванні будівель та інженерних споруд.

EN 1993-1-6 призначений для викорис­тання замовниками, проектувальниками, підрядниками і відповідними державними органами.

EN 1993-1-6 призначений для вико-ристання з EN 1990, іншими частинами EN 1991 і EN 1992-1999 для проектування конструкцій.

Additional information specific
for EN 1993-1-6

EN 1993-1-6 gives pointing from planning of steel constructions and calculation on durability and firmness of shells at planning of buildings and civil engineering works for wind.

EN 1993-1-6 is intended for the use by clients, designers, contractors and relevant authorities.

EN 1993-1-6 is intended to be used with EN 1990, the other Parts of EN 1991 and EN 1992-1999 for the design of structures.

Національний додаток
до EN 1993-1-6

У цьому стандарті наведені альтернативні методи, оцінки і рекомендації з примітками, які вказують, де необхідно зробити національні вибір. Таким чином, національний стандарт, який імплементує EN 1993-1-6, повинен мати Національний додаток, до якого включено усі національно визначені параметри, які використовуються при проектуванні сталевих конструкцій, що будуть побудовані у відповідній країні.

Національний вибір дозволено для EN 1993-1-6 за допомогою:

− 3.1.(4)

− 4.1.4 (3)

− 5.2.4 (1)

− 6.3 (5)

− 7.3.1 (1)

− 7.3.2 (1)

− 8.4.2 (3)

− 8.4.3 (2)

− 8.4.3 (4)

− 8.4.4 (4)

− 8.4.5 (1)

− 8.5.2 (2)

− 8.5.2 (4)

− 8.7.2 (7)

− 8.7.2 (16)

− 8.7.2 (18) (2 рази)

− 9.2.1 (2)P

National annex
for EN 1993-1-6

This standard gives alternative procedures, values and recommendations with notes indicating where

national choices may have to be made. Therefore the National Standard implementing EN 1993-1-6

should have a National Annex containing all Nationally Determined Parameters to be used for the

design of steel structures to be constructed in the relevant country.

National choice is allowed in EN 1993-1-6 through:

− 3.1.(4)

− 4.1.4 (3)

− 5.2.4 (1)

− 6.3 (5)

− 7.3.1 (1)

− 7.3.2 (1)

− 8.4.2 (3)

− 8.4.3 (2)

− 8.4.3 (4)

− 8.4.4 (4)

− 8.4.5 (1)

− 8.5.2 (2)

− 8.5.2 (4)

− 8.7.2 (7)

− 8.7.2 (16)

− 8.7.2 (18) (2 times)

− 9.2.1 (2)P

1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1 General

1.1 ГАЛУЗЬ ЗАСТОСУВАННЯ

1.1 Scope

(1) У EN 1993-1-6 наведені основні правила проектування листових сталевих конструкцій, що мають форму оболонки повороту.

(2) Цей стандарт призначений для застосу­вання сумісно з EN 1993-1-1, EN 1993-1-3, EN 1993-1-4, EN 1993-1-9 та відповідними частинами EN 1993, включаючи:

Частина 3.1 для башт і щогл;

Частина 3.2 для димарів;

Частина 4.1 для бункерів;

Частина 4.2 для резервуарів;

Частина 4.3 для трубопроводів.

(3) Цей стандарт визначає характеристичні та розрахункові значення опору конструкції.

(4) Цей стандарт відповідає вимогам до проектування відповідних граничних станів за несучою здатністю щодо:

– межі пластичності;

– циклічної пластичності;

– втрати загальної стійкості;

– втоми.

(5) Загальна рівновага конструкції (зсув, вертикальне переміщення, перекидання) в даному стандарті не розглядається, але міститься у EN 1993-1-1. Спеціальні поло­ження в особливих сферах застосування містяться у відповідних частинах EN 1993.

(6) Положення даного стандарту застосову­ються до вісесиметричних оболонок та зв’яза­них з ними кругових або кільцевих пластин, а також до кільцевих перерізів балок і ребер жорсткості, якщо вони є частиною цілої конструкції. Розглядаються загальні процеси комп’ютерних розрахунків усіх форм оболо­нок. У додатках наведені докладні вирази для розрахунків вручну непідкріплених циліндрів і конусів.

(7) Циліндричні та конічні панелі в даному стандарті детально не розглядаються. Проте наведені положення можуть бути використані, якщо належним чином будуть враховані відповідні граничні умови.

(8) Цей стандарт призначений для розрахунку сталевих пустотілих конструкцій. Якщо для пустотілих конструкцій, виготовлених з ін­ших матеріалів, відсутні стандарти, положен­ня даного стандарту можуть використову­ватися за умови належним чином врахованих відповідних властивостей матеріалу.

(9) Використання цього стандарту перед­бачено в межах діапазону температур, визначених у відповідних прикладних частинах EN 1993. Максимальна температура обмежена, щоб впливом повзучості можна було знехтувати, якщо відповідною прик­ладною частиною не розглядаються ефекти повзучості за високих температур.

(10) Положення цього стандарту застосо­вуються до конструкцій, що задовольняють умови попередження крихкого руйнування, наведені у EN 1993-1-10.

(11) Положення цього стандарту застосо­вуються для проектування конструкцій, що знаходяться під дією впливів, які можна розглядатися як квазістатичні.

(12) У цьому стандарті передбачається, що вітрове навантаження і потік сипких твердих речовин, в цілому, можна розглядати як квазістатичні впливи.

(13) Динамічні ефекти мають бути враховані згідно з відповідною прикладною частиною EN 1993, включаючи наслідки від втоми. Проте, рівнодіючі напруження, що виникають через динамічну поведінку, розглядаються в цій частині як квазістатичні.

(14) Положення цього стандарту застосову­ються до конструкцій, які зведені відповідно до вимог EN 1090-2.

(15) Даний стандарт не враховує аспекти витоків.

(16) Цей стандарт призначений для розрахунків температури металу в діапазоні від –50 °С до +300 °С; відношення радіуса до товщини в діапазоні від 20 до 5000.

(1) EN 1993-1-6 gives basic design rules for plated steel structures that have the form of a shell of revolution.

(2) This Standard is intended for use in conjunction with EN 1993-1-1, EN 1993-1-3, EN 1993-1-4, EN 1993-1-9 and the relevant application parts of EN 1993, which include:

Part 3.1 for towers and masts;

Part 3.2 for chimneys;

Part 4.1 for silos;

Part 4.2 for tanks;

Part 4.3 for pipelines.

(3) This Standard defines the characteristic and design values of the resistance of the structure.

(4) This Standard is concerned with the requirements for design against the ultimate limit states of:

plastic limit;

cyclic plasticity;

buckling;

fatigue.

(5) Overall equilibrium of the structure (sliding, uplifting, overturning) is not included in this Standard, but is treated in EN 1993-1-1. Special considerations for specific applica­tions are included in the relevant application parts of EN 1993.

(6) The provisions in this Standard apply to axisymmetric shells and associated circular or annular plates and to beam section rings and stringer stiffeners where they form part of the complete structure. General procedures for computer calculations of all shell forms are covered. Detailed expressions for the hand calculation of unstiffened cylinders and cones are given in the Annexes.

(7) Cylindrical and conical panels are not explicitly covered by this Standard. However, the provisions can be applicable if the appropriate boundary conditions are duly taken into account.

(8) This Standard is intended for application to steel shell structures. Where no standard exists for shell structures made of other metals, the provisions of this standards may be applied provided that the appropriate material properties are duly taken into account.

(9) The provisions of this Standard are intended to be applied within the temperature range defined in the relevant EN 1993 application parts. The maximum temperature is restricted so that the influence of creep can be neglected if high temperature creep effects are not covered by the relevant application part.

(10) The provisions in this Standard apply to structures that satisfy the brittle fracture provisions given in EN 1993-1-10.

(11) The provisions of this Standard apply to structural design under actions that can be treated as quasi-static in nature.

(12) In this Standard, it is assumed that both wind loading and bulk solids flow can, in general, be treated as quasi-static actions.

(13) Dynamic effects should be taken into account according to the relevant application part of EN 1993, including the consequences for fatigue. However, the stress resultants arising from dynamic behaviour are treated in this part as quasi-static.

(14) The provisions in this Standard apply to structures that are constructed in accordance with EN 1090-2.

(15) This Standard does not cover the aspects of leakage.

(16) This Standard is intended for application to structures within the following limits:

design metal temperatures within the range 50°C to +300 °C; radius to thickness ratios within the range 20 to 5000.

ПРИМІТКА. Слід зазначити, що правила розрахунку напруження за цим стандартом можуть бути досить консервативними стосовно деяких геометричних форм і умов навантаження для відносно товстостінних оболонок.

NOTE: It should be noted that the stress design rules of this standard may be rather conservative if applied to some geometries and loading conditions for relatively thick-walled shells.

1.2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

1.2 Normative references

(1) Цей Європейський стандарт містить положення інших публікацій у вигляді датованих або недатованих посилань. Ці нормативні посилання знаходяться у відповід­них місцях тексту, а перелік публікацій приводиться нижче. Для датованих посилань подальші поправки або редакції будь-яких таких публікацій застосовуються до цього Європейського стандарту лише за умови, що вони включені до нього поправкою або редакцією. Для недатованих посилань засто­совується останнє видання публікації, на яку дається посилання.

EN 1090-2 Виробництво сталевих і алюмінієвих конструкцій. Частина 2: Технічні вимоги до сталевих конструкцій;

EN 1990 Основи проектування конструкцій;

EN 1991 Єврокод 1: Навантаження на споруди;

EN 1993 Єврокод 3: Проектування сталевих конструкцій:

Частина 1.1: Загальні правила і правила для будівель;

Частина 1.3: Холодноформовані тонкі елемен­ти і листи;

Частина 1.4: Неіржавіючі сталі;

Частина 1.5: Елементи пластинчастих конструкцій;

Частина 1.9: Втомна міцність сталевих конструкцій;

Частина 1.10: Вибір сталі з врахуванням в’язкого руйнування і властивостей сталі щодо товщини листа;

Частина 1.12: Додаткові правила для розши­рення області EN 1993 до включення сталі S 700;

Частина 2: Сталеві мости;

Частина 3.1: Башти і щогли;

Частина 3.2: Димарі;

Частина 4.1: Бункери;

Частина 4.2: Резервуари;

Частина 4.3: Трубопроводи;

Частина 5: Пальові споруди.

(1) This European Standard incorporates, by dated or undated reference, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only when incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the publication referred to applies.

EN 1090-2 Execution of steel structures and aluminium structures – Part 2: Technical requirements for steel structures;

EN 1990 Basis of structural design;

EN 1991 Eurocode 1: Actions on structures ;

EN 1993 Eurocode 3: Design of steel structures:

Part 1.1: General rules and rules for buildings;

Part 1.3: Cold formed thin gauged members and sheeting;

Part 1.4: Stainless steels;

Part 1.5: Plated structural elements;

Part 1.9: Fatigue strength of steel structures;

Part 1.10: Selection of steel for fracture toughness and through-thickness properties;

Part 1.12: Additional rules for the extension of EN 1993 up to steel grades S 700

Part 2: Steel bridges;

Part 3.1: Towers and masts;

Part 3.2: Chimneys;

Part 4.1: Silos;

Part 4.2:Tanks;

Part 4.3:Pipelines;

Part 5: Piling.

1.3 ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ

1.3 Terms and definitions

Терміни, визначені в EN 1990 для загального використання в будівельних Еврокодах, також застосовуються у цьому стандарті. Якщо не вказано інше, визначення, приведені в ISO 8930, також застосовуюються у цьому стандарті. На додаток до EN 1993-1-1 для цілей цього стандарту застосовуються наступні визначення:

The terms that are defined in EN 1990 for common use in the Structural Eurocodes apply to this Standard. Unless otherwise stated, the definitions given in ISO 8930 also apply in this Standard. Supplementary to EN 1993-1-1, for the purposes of this Standard, the following definitions apply:

1.3.1 форми та геометрія конструкцій

1.3.1 structural forms and geometry

1.3.1.1 оболонка

1.3.1.1 shell

Конструкція або елемент конструкції, утворений зігнутим тонким листом.

A structure or a structural component formed from a curved thin plate.

1.3.1.2 оболонка повороту

1.3.1.2 shell of revolution

Оболонка, геометрична форма якої визнача­ється серединною поверхнею, утвореною поворотом меридіональної твірної навколо однієї осі на кут 2π радіан. Оболонка може мати будь-яку довжину.

A shell whose geometric form is defined by a middle surface that is formed by rotating a meridional generator line around a single axis through 2π radians. The shell can be of any length.

1.3.1.3 замкнута вісесиметрична оболонка

1.3.1.3 complete axisymmetric shell

Оболонка, яка складається з декількох частин, кожна з якої є оболонкою повороту.

A shell composed of a number of parts, each of which is a shell of revolution.

1.3.1.4 сегмент оболонки

1.3.1.4 shell segment

Оболонка повороту певної геометричної фор­ми з постійною товщиною стінки: циліндр, зрізаний конус, зрізана сфера, кільцева плас­тина, тороїдальна система або інша форма.

A shell of revolution in the form of a defined shell geometry with a constant wall thickness: a cylinder, conical frustum, spherical frustum, annular plate, toroidal knuckle or other form.

1.3.1.5 панель оболонки

1.3.1.5 shell panel

Незамкнута оболонка повороту: форма оболонки визначається поворотом твірної навколо осі на кут, менший ніж 2π радіан.

An incomplete shell of revolution: the shell form is defined by a rotation of the generator about the axis through less than 2π radians.

1.3.1.6 серединна поверхня

1.3.1.6 middle surface

Поверхня, яка в кожній точці розташована посередині між внутрішньою і зовнішньою поверхнями оболонки. Якщо оболонка під­кріплена з одного або з обох боків, як базова серединна поверхня приймається серединна поверхня зігнутого листа оболонки. Середин­на поверхня є базовою поверхнею для розра­хунку і може мати розриви при зміні товщини або в місцях з’єднання оболонок, внаслідок чого виникає ексцентриситет, який може суттєво впливати на просторову поведінку оболонки.

The surface that lies midway between the inside and outside surfaces of the shell at every point. Where the shell is stiffened on either one or both surfaces, the reference middle surface is still taken as the middle surface of the curved shell plate. The middle surface is the reference surface for analysis, and can be discontinuous at changes of thickness or at shell junctions, leading to eccentricities that may be important to the shell structural behaviour.

1.3.1.7 з’єднання

1.3.1.7 junction

Лінія, на якій перетинаються два або більше сегментів: може включати елемент жорсткос­ті. Колова лінія, по якій елемент жорсткості кріпиться до оболонки, можна вважати з’єднанням.

The line at which two or more shell segments meet: it can include a stiffener. The circumferential line of attachment of a ring stiffener to the shell may be treated as a junction.

1.3.1.8 стрингер

1.3.1.8 stringer stiffener

Місцевий елемент жорсткості, що проходить по меридіану оболонки, і є твірною оболонки повороту. Застосовується для збільшення стійкості або в якості допоміжного елемента при прикладанні місцевих навантажень. Він не призначений для забезпечення первинного опору згинаючим ефектам від поперечного навантаження.

A local stiffening member that follows the meridian of the shell, representing a generator of the shell of revolution. It is provided to increase the stability, or to assist with the introduction of local loads. It is not intended to provide a primary resistance to bending effects caused by transverse loads.

1.3.1.9 ребро

1.3.1.9 rib

Місцевий елемент, твірна оболонки повороту, що забезпечує первинне сприйняття згинаючих навантажень вздовж мередіана оболонки. Використовується для передачі або розподілу поперечних навантажень при згині.

A local member that provides a primary load carrying path for bending down the meridian of the shell, representing a generator of the shell of revolution. It is used to transfer or distribute transverse loads by bending.

1.3.1.10 кільце жорсткості

1.3.1.10 ring stiffener

Місцевий елемент жорсткості, що проходить навколо оболонки повороту через задану точку на меридіані. Зазвичай передбачається, що він не має жорсткості при деформаціях площини (меридіональні зсуви оболонки), але є жорстким при деформаціях у площині кільця. Він застосовується для збільшення стійкості або для передачі місцевих навантажень, що діють у площині кільця.

A local stiffening member that passes around the circumference of the shell of revolution at a given point on the meridian. It is normally assumed to have no stiffness for deformations out of its own plane (meridional displacements of the shell) but is stiff for deformations in the plane of the ring. It is provided to increase the stability or to introduce local loads acting in the plane of the ring.

1.3.1.11 опорне кільце

1.3.1.11 base ring

Елемент конструкції, який проходить навколо оболонки повороту в основі та забезпечує кріплення оболонки до фундаменту або іншого елемента конструкції. Воно призна­чене для практичного забезпечення прогнозо­ваних граничних умов.

A structural member that passes around the circumference of the shell of revolution at the base and provides a means of attachment of the shell to a foundation or other structural member. It is needed to ensure that the assumed boundary conditions are achieved in practice.

1.3.1.12 кільцева балка або кільцева ферма

1.3.1.12 ring beam or ring girder

Круговий елемент жорсткості, жорсткий і міцний на згин як в площині кругового перерізу оболонки, так і перпендикулярно до цієї площини. Це первинний несучий елемент конструкції, призначений для розподілу місцевих навантажень в оболонці.

A circumferential stiffener that has bending stiffness and strength both in the plane of the shell circular section and normal to that plane. It is a primary load carrying structural member, provided for the distribution of local loads into the shell.