Страница 15: ДСТУ-Н Б EN 1993-3-1:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 3-1. Башти, щогли і димові труби - Башти і щогли (59686)

Додаток G

(ДОВІДКОВИЙ)

Втрата стійкості при повздовжньому згині елементів щогл і башт

G.1 опір повздовжньому згину стиснутих елементів

(1) Розрахунковий опір повздовжньому згину стиснутого елементу в ґратчастій башті або щоглі визначається відповідно до EN 1993-1-1 таким чином:

Annex G

[INFORMATIVE]

Buckling of components of masts and towers

G.1 buckling resistance of compression members

(1) The design buckling resistance of a compression member in a lattice tower or mast should be determined according to

EN 1993-1-1 as:

для перерізів класів 1, 2 і 3 (for class 1,2 and 3 cross section) (G.1a)

для перерізів класу 4 (for class 4 cross sections) (G.1b)

де:

‑ коефіцієнт зменшення при відповідній формі втрати стійкості, визначений в

п. 6.3.1.2 EN 1993-1-1.

(2) При постійному осьовому стиску елементів з постійним перерізом коефіцієнт зменшення і коефіцієнт для визначення визначаються з використанням ефективної гнучкості замість . Ефективна гнучкість розраховується таким чином:

where

is the reduction factor for the relevant buckling mode defined in 6.3.1.2 of

EN 1993-1-1.

(2) For constant axial compression in members of constant cross section, the reduction factor and the factor to determine should both be determined with the effective slenderness ratio instead of . The effective slenderness ratio is defined as:

(G.2)

де:

‑ ефективний коефіцієнт гнучкості, див. п. G.2, і

where:

is the effective slenderness factor obtained from G.2 and

‑ визначається в EN 1993-1-1

‑ гнучкість при відповідній формі втрати стійкості, див. Додаток Н.

Примітка. Ефективна гнучкість враховує умови спирання стиснутого елементу.

(3) Для окремих елементів з кутикового профілю, обидва кінці яких закріплено нежорстко (як мінімум, двома болтами, якщо це болтове з'єднання), розрахунковий опір повздовжньому згину, визначений в

п. G.1(1), необхідно зменшити, застосовуючи коефіцієнт зменшення .

Примітка. В Національному Додатку може бути визначений коефіцієнт зменшення . Рекомендуються наступні значення:

для окремих елементів з кутикового профілю, сполучених на кожному кінці одним болтом;

для окремих елементів з кутикового профілю, сполучених на одному кінці – одним болтом, а інший кінець при цьому закріплений жорстко.

is defined in EN 1993-1-1

is the slenderness for the relevant buckling mode see Annex H.

NOTE: The effective slenderness takes into account the support conditions of the compression member.

(3) For single angle members which are not connected rigidly at both ends (at least with two bolts, if bolted), the design buckling resistance defined in G.1(1) should be reduced by a reduction factor .

NOTE: The reduction factor may be defined in the National Annex. The following values are recommended:

for single angle members connected by one bolt at each end;

for single angle members connected by one bolt at one end and continuous or rigidly connected at the other end.

G.2 Ефективний коефіцієнт гнучкості

G.2 Effective slenderness factor

(1) In order to calculate the appropriate generalised slenderness of the member, the effective slenderness factor k may be determined according to the structural configurations.

(a) Leg members

k should be obtained from table G.1.

(b) Diagonal bracing members

k should be determined taking account of both the bracing pattern (see Figure H.1) and the connections of the bracing to the legs. In the absence of more accurate information values of should be obtained from table G.2.

(c) Horizontal bracing members

In the case of horizontal members of K bracing without plan bracing (see H.3.10) that have compression in one half of their length and tension in the other, the effective slenderness factor for buckling transverse to the frame determined from table G.2, should be multiplied by the factor given in table G.3 depending on the ratio of the tension load, , to the compression load .

Таблиця

G.1 –

Ефективний коефіцієнт гнучкості для опорних стійок

Table

G.1 –

Effective slenderness factor for leg members

Симетричні в’язі жорсткості

Symmetrical bracing

Несиметричні в’язі жорсткості

Unsymmetrical bracing

Переріз

Section

Переріз

Section

Вісь

Axis

Вісь

Axis

Випадок (a)

Основні в’язи жорсткості на двох кінцях

Case (a)

Primary bracing at both ends

але (but)

≥ 0,9

і (and)

≤ 1,0

1,0⁽¹⁾

розрізний верхній кінець з горизонталями

discontinuous top end with horizontals

Випадок (d)

Основні в’язи жорсткості на двох кінцях

Case (d)

Primary bracing at both ends

але (but) ≥ 1,08

і (and) ≤ 1,2

на (on)

але (but) ≥ 1,08

і (and) ≤ 1,2

на (on)

1,0

на (on)

несиметричне (asymmetric)

симетричне (symmetric)

Випадок (b)

Основні в’язи жорсткості на одному кінці і вторинні - на іншому

Case (b)

Primary bracing at one end and secondary bracing at the other

але (but)

≥ 0,9

і (and)

≤ 1,0

1,0⁽¹⁾

Випадок (e)

Основні в’язи жорсткості на двох кінцях

Case (e)

Primary bracing at both ends

але (but) ≥ 0,9

і (and) ≤ 1,0

на (on)

але (but) ≥ 0,9

і (and) ≤ 1,0

на (on)

1,0

на (on)

Випадок (c)

Вторинний згин обох кінців

Case (c)

Secondary bending at both ends

але (but)

≥ 0,9

і (and) ≤ 1,0

1,0⁽¹⁾

Примітка 1. Коефіцієнт зменшення може бути підтверджений розрахунком.

NOTE 1: A reduction factor may be justified by analysis.

Примітка 2. Критично тільки при використанні в значній мірі нерівнобічного кутикового профілю.

NOTE 2: Only critical if very unequal angle section is used.

Примітка 3. Вищенаведені значення застосовуються тільки для кутів 90 °.

NOTE 3: The above values only apply to 90° angles.

Таблиця

G.2 –

Ефективний коефіцієнт гнучкості до в’язів:

(а) Одно- і двоболтові з'єднання кутикового профілю

Table

G.2 –

Effective slenderness factor for bracing members:

(a) Single and double bolted angles

Тип закріплення

Type of restraint

Приклади

Examples

Вісь

Axis

Розрізне з обох кінців (тобто одноболтове з'єднання з обох кінців елемента)

Discontinuous both end (i.e. single bolted at both ends of member)

Нерозрізне з одного кінця (тобто одноболтове з'єднання з одного кінця і двоболтове або нерозрізне з іншого кінця елемента)

Continuous one end (i.e. single bolted at one end and either double bolted or continuous at other end of member)

Нерозрізне з обох кінців (тобто двоболтове з'єднання з обох кінців, двоболтове з'єднання з одного кінця і нерозрізне з іншого кінця, або нерозрізне з'єднання з обох кінців елемента)

Continuous both ends (i.e. double bolted at both ends, double bolted at one end and continuous at other end, or continuous at both ends of the member)

Примітка 1. Вищезгадані частини наведені як приклад і можуть не відображати фактичні проектні плани.

NOTE 1: Above details are shown for illustrative purposes only and may not reflect practical design aspects.

Примітка 2. Показані деталі для з'єднання до полиць кутикового профілю. Коефіцієнт застосовується в рівній мірі до з'єднань поясів трубчастого або кололого суцільного перетину за допомогою приварених фасонок.

NOTE 2: Details are shown for connections to angle legs. The factor applies equally to connections to

tubular or solid round legs through welded gusset plates.

Таблиця

G.2 –

Ефективний коефіцієнт гнучкості до до в’язів:

(b) Труби і стрижні

Table

G.2 –

Effective slenderness factor for bracing members:

(b) Tubes and rods

Тип

Type

Вісь

Axis

пояси із труб і стрижнів

tube or rod legs

одноболтове з'єднання труби

single bolted tube

у площині

in plane

0,95(2)

з площини

out of plane

0,95(2)

двоболтове кінцеве з’єднання труби

double bolted welded tubes with tube end plates

у площині

in plane

0,85

з площини

out of plane

0,95(2)

зварні труби (1) і стрижні із привареними фасонками

welded tubes(1) and rods with welded gussets

у площині

in plane

0,70

з площини

out of plane

0,85

труби і стрижні зварені без фасонок двосторонньою зваркою

directly welded tubes and rods

у площині

in plane

0,70

з площини

out of plane

0,70

зварні гнуті стрижні

welded bent rods

у площині

in plane

0,85

з площини

out of plane

0,85

Примітка 1. Болти з попереднім натягом підпадають під цю умову залежно від розрахунку.

NOTE 1: Double preloaded bolts may qualify for this condition subject to analysis.

Примітка 2. Зменшення тільки для дійсної довжини, але не менше відстані між кінцевими болтами.

NOTE 2: Reduction for actual length only, but not less than the distance between end bolts.

Примітка 3. Якщо кінці не однакові, використовується середнє значення "".

NOTE 3: Where ends are not the same, an average "" value should be used.

Примітка 4. Вищезгадані частини наведені як приклад і можуть не відображати фактичні проектні плани.

NOTE 4: Above details are shown for illustrative purposes only and may not reflect practical design aspects.

Примітка 5. Вищезгадані значення відносяться до в'язей одного типу на кожному кінці. Для елементів з проміжними допоміжними в'язями коефіцієнт "" може збільшитися, і необхідно застосовувати верхнє значення 1,0, якщо інше не буде обґрунтовано в процесі випробувань.

NOTE 5: Above values are for bracing members with the same connection type at each end. For members with intermediate secondary bracing "" factors may increase and upper values of 1,0 should be used unless justified by tests.

Таблиця

G.3 –

Коефіцієнт модифікації () для горизонталі напіврозкосу без діафрагми

Table

G.3 –

Modification factor () for horizontal of brace without plan bracing

Співвідношення

Ratio

Коефіцієнт модифікації,

Modification factor,

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

0,73

0,67

0,62

0,57

0,53

0,50

Примітка. Значення 1,0 застосовується, якщо співвідношення негативне, тобто обидва елементи стиснуті.

NOTE: A value of 1,0 applies when the ratio is negative (i.e. when both members are in compression).

Додаток Н

(ДОВІДКОВИЙ)

Довжина повздовжнього Згину і гнучкість елементів

Н.1 Загальні положення

(1) У даному Додатку наведена інформація про визначення гнучкості і довжини при повздовжньому згині елементів щогл і башт.

Annex H

[INFORMATIVE]

Buckling length and slenderness of members

H.1 General

(1) This annex gives information about the determination of buckling length and slenderness of members in masts and towers.

Н.2 Опорні пояси

(1) Гнучкість опорних стійок не повинна, як правило, перевищувати 120.

(2) Для одиночних кутиків, профілів трубчастого або суцільного круглого перерізу, використовуваних для виготовлення стійок, схильних до осьового стиску, із симетричними в’язями жорсткості в двох перпендикулярних площинах або в площинах під кутом 60 ° (у разі трикутних конструкцій), необхідно визначати гнучкість на основі розрахункової довжини між вузлами.

(3) Якщо в’язі жорсткості розташовані ступінчасто в двох перпендикулярних площинах або в площинах під кутом 60 ° (у разі трикутних конструкцій), розрахункова довжина приймається рівною відстані між вузлами. Гнучкість у випадку, наведеному в Таблиці G.1 випадок (d), необхідно визначати за формулою (Н.1а) або (Н.1b) залежно від умов. Гнучкість приймається рівною

H.2 Leg members

(1) The slenderness for leg members should generally be not more than 120.

(2) For single angles, tubular sections or solid rounds used for leg sections with axial compression braced symmetrically in two normal planes, or planes 60° apart in the case of triangular structures, the slenderness should be determined from the system length between nodes.

(3) Where bracing is staggered in two normal planes or planes 60° apart in the case of triangular structures, the system length should be taken as the length between nodes. The slenderness for the case shown in table G.1, case (d) should be determined from equation (H.1a) or (H.1b) as appropriate. The slenderness should be taken as:

або (or) для кутиків (for angles) (H.1a)

для труб (for tubes) (H.1b)

Примітка. Значення може бути прийнято із запасом по відношенню до більше точному розрахунку з урахуванням реальних умов опирання кінців.

(4) Складові елементи для стійок можуть формуватися з двох кутиків у вигляді хрестоподібного перерізу або сполученими в тавр.

(5) Складові елементи, що складаються з двох кутиків, сполучених в тавр, можуть бути відокремлені на малу довжину і сполучені за допомогою планок і болтів. Їх необхідно перевірити на стійкість по обох осях прямокутної системи координат у відповідності з п. 6.4.4 EN 1993-1-1. Максимальна відстань між сполучними болтами див. у п. 6.4.4 EN 1993-1-1.

Примітка. В Національному Додатку може бути наведена інформація про технологічні процеси, в яких максимальна відстань між сполучними болтами перевищує вказане у п. 6.4.4 EN 1993-1-1.

(6) Виключається допущення, що сполучні болти забезпечують повну сумісну роботу у випадках, якщо відстань між кутиками перевищує , а характеристики необхідно розраховувати з допущенням, що інтервал рівний фактичному значенню або , залежно від того, яка величина менша, де – товщина кутика. Якщо застосовуються сполучні планки в доповнення до сполучних болтів, необхідно приймати характеристики, відповідні повному зазору. Див. п. 6.4.4

EN 1993-1-1.

(7) Сполучні планки повинні запобігати відносному зсуву двох кутиків; якщо застосовуються болтові з'єднання категорій А і В, див. п. 3.4 EN 1993-1-8, діаметр болтового отвору повинен бути зменшений.

Примітка 1. Умови (5)-(7) також застосовуються до складових елементів в’язів жорсткості.

Примітка 2. В Національному Додатку може бути наведена додаткова інформація.

NOTE: The value may be conservative in relation to a more refined analysis taking account of realistic end conditions.

(4) Built-up members for legs may be formed with two angles in cruciform section or of two angles back to back.

(5) Built-up members consisting of two angles back to back (forming a T) may be separated by a small distance and connected at intervals by spacers and stitch bolts. They should be checked for buckling about both rectangular axes according to 6.4.4 of EN 1993-1-1. For the maximum spacing of stitch bolts, see

EN 1993-1-1, 6.4.4.

NOTE: The National Annex may give information on procedures where the maximum spacing of the stitch bolts is larger than that given in EN 1993-1-1, 6.4.4.

(6) Stitch bolts should not be assumed to provide full composite action where the gap between the angles exceeds , and the properties should be calculated assuming a gap equal to the true figure or , whichever is the lesser where is the thickness of the angle. If batten plates are used in addition to stitch bolts the properties corresponding to the full gap should be taken. See 6.4.4 of EN 1993-1-1.

(7) Battens should prevent relative sliding of the two angles; if bolted connections of categories A and B are used, see 3.4 of

EN 1993-1-8, the bolt hole diameter should be reduced.

NOTE 1: The rules (5) to (7) also apply to built-up members in bracings.

NOTE 2: The National Annex may give further information.

Н.3 В’язи жорсткості

Н.3.1 Загальні положення

(1) Щодо типових схем основних в’язей жорсткості, наведених на рис. Н.1, застосовуються наступні правила. Допоміжні жорсткості в’язі можна використовувати для розділення основних в’язей жорсткості або елементів поясів, як показано, наприклад, на рис. Н.1(IA, IIA, IIIA, IVA) і Н.2.

(2) Гнучкість для в’язів жорсткості приймається рівною:

H.3 Bracing members

H.3.1 General

(1) The following rules should be used for the typical primary bracing patterns shown in Figure H.1. Secondary bracings may be used to subdivide the primary bracing or main leg members as shown, for example, in Figures H.1 (IA, IIA, IIIA, IVA) and H.2.

(2) The slenderness for bracing members should be taken as:

для кутиків (for angles) (H.2a)

для труб (for tubes) (H.2b)

де:

‑ визначається на рис. Н.1.

Примітка. Значення може бути прийняте із запасом по відношенню до більше точному розрахунку з урахуванням реальних умов спирання кінців.

(3) Гнучкість основних в’язів жорсткості не повинна, як правило, перевищувати 180, а допоміжних в’язів ‑ 250. Для ґратчастих багаторозкосних граток (рис. Н.1(V)) загальна гнучкість не повинна, як правило, перевищувати 350.

Примітка. Використання високого коефіцієнта гнучкості може привести до можливої вібрації окремих елементів та їх пошкодження через згин при місцевих навантаженнях.

Н.3.2 Одиночні ґратки

(1) Одиночні гратки застосовуються при низьких навантаженнях і невеликій довжині, наприклад, у верхній частині башт або легких щогл (див. рис. Н.1(I)).

where:

is specified in Figure H.1.

NOTE: The value may be conservative in relation to a more refined analysis taking account of realistic end conditions.

(3) The slenderness for primary bracing members should generally be not more than 180 and for secondary bracing not more than 250. For multiple lattice bracing (Figure H.1(V)) the overall slenderness should generally be not more than 350.

NOTE: The use of high slenderness ratios can lead to the possibility of individual members vibrating and can make them vulnerable to damage due to bending from local loads.

H.3.2 Single lattice

(1) A single lattice may be used where the loads are light and the lengths relatively short, as for instance near the top of towers or in light masts (see Figure H.1(I)).