Рисунок

3.10

З’єднувальні кутики

Figure

3.10

_Lugangles

3.11 Зусилля відриву

3.11 prying forces

(1) Кріпильні деталі, що сприймають розтягувальне зусилля, слід перевіряти на дію додаткового зусилля відриву, якщо воно може виникнути.

(1) Where fasteners are required to carry an applied tensile force, they should be designed to resist the additional force due to prying action, where this can occur.

ПРИМІТКА. Правила розрахунку, наведені у 6.2.4, у неявній формі враховують зусилля відриву.

NOTE: The rules given in 6.2.4 implicitly account for prying forces.

3.12 Розподілення зусиль між кріпильними деталями у граничному стані

3.12 distribution of forces between fasteners at the ultimate limit state

(1) У з’єднанні, що зазнає дії згиналь­ного моменту, розподілення внутрішніх зусиль між кріпильними деталями може бути лінійним (тобто пропорційним відстані від центра повороту) або пластичним (тобто допускається будь-яке зрівноважене розподілення за умови, що несучі здатності складових елементів з’єднання не перевищені, а їх пластичність є достатньою).

(1) When a moment is applied to a joint, the distribution of internal forces may be either linear (i.e. proportional to the distance from the centre of rotation) or plastic, (i.e. any distribution that is in equilibrium is acceptable provided that the resistances of the components are not exceeded and the ductility of the components is sufficient).

(2) Пружне лінійне розподілення внутрішніх зусиль слід застосовувати у наступних випадках:

(2) The elastic linear distribution of internal forces should be used for the following:

– при використанні болтів для створення фрикційного з’єднання типу C;

– when bolts are used creating a category C slip-resistant connection,

– у зрізних з’єднаннях, якщо розрахункова несуча здатність кріпильної деталі на зріз F_v,Rd менше розрахункової несучої здатності на зминання F_b,Rd;

– in shear connections where the design shear resistance F_v,Rdof a fastener is less than the design bearing resistance F_b,Rd,

– якщо з’єднання зазнає дії ударного, вібраційного або знакозмінного (крім вітрового) навантаження.

– where connections are subjected to impact, vibration or load reversal (except wind loads)

(3) При дії на з’єднання тільки зусилля зсуву без ексцентриситету розподілення зусилля між кріпильними деталями можна вважати рівномірним за умови, що всі кріпильні деталі мають один розмір та один клас міцності.

(3) When a joint is loaded by a concentric shear only, the load may be assumed to be uniformly distributed amongst the fasteners, provided that the size and the class of fasteners is the same.

3.13 З’єднання на штифтах

3.13 connections made with pins

3.13.1 Загальні положення

3.13.1 General

(1) Якщо існує ризик зміщення штифтів у з’єднанні, то вони повинні бути закріплені.

(1) Wherever there is a risk of pins becoming loose, they should be secured.

(2) Якщо у з’єднанні на штифтах не потрібно забезпечити повертання, то воно може бути розраховано як одноболтове з’єднання за умови, що довжина штифта менше трьох його діаметрів, див. 3.6.1. В усіх інших випадках слід застосовувати метод, наведений у 3.13.2.

(2) Pin connections in which no rotation is required may be designed as single bolted connections, provided that the length of the pin is less than 3 times the diameter of the pin, see 3.6.1. For all other cases the method given in 3.13.2 should be followed.

(3) У з’єднанні елементів на штифтах геометричні розміри непідсиленого елемента, що містить отвір для штифта, повинні відповідати вимогам, наведеним у таблиці 3.9.

(3) In pin-connected members the geometry of the unstiffnened element that contains a hole for the pin should satisfy the dimensional requirements given in Table 3.9.

Таблиця

3.9

Вимоги до геометричних розмірів елементів, що закінчуються штифтами

Table

3.9

Geometrical requirements for pin ended members

_{ТипА:заданатовщинаt}

_{TypeА:giventhicknesst}

, .

_{ТипВ:заданігеометричнірозміри}

_{TypeВ:givengeometry}

, .

(4) Елементи, з’єднані штифтами, повинні бути розташовані таким чином, щоб уникнути ексцентриситету прикла­дення зусилля, і повинні бути таких розмірів, щоб передати зусилля від зони елемента з отвором для штифта до елемента, віддаленого від штифта.

(4) Pin connected members should be arranged such to avoid eccentricity and should be of sufficient size to distribute the load from the area of the member with the pin hole into the member away from the pin.

3.13.2 Розрахунок штифтів

3.13.2 Design of pins

(1) Вимоги до розрахунку суцільних циліндричних штифтів наведені у таблиці 3.10.

(1) The design requirements for solid circular pins are given in Table 3.1O.

(2) Моменти, що виникають у штифтах, слід розраховувати виходячи з того, що з’єднані частини утворюють прості опори. У загальному випадку слід допустити, що реакції між штифтом та з’єднаними частинами рівномірно розподілені по довжині контакту кожної частини, як показано на рисунку 3.11.

(2) The moments in a pin should be calculated on the basis that the connected parts form simple supports. It should be generally assumed that the reactions between the pin and the connected parts are uniformly distributed along the length in contact on each part as indicated in Figure 3.11

(3) Якщо передбачається можливість заміни штифта, то окрім умов, наведених у 3.13.1 та 3.13.2, повинна також викону­ватися наступна умова для напруження зминання контактних поверхонь:

(3) If the pin is intended to be replaceable, in addition to the provisions given in 3.13.1 to 3.13.2, the contact bearing stress should satisfy:

, (3.14)

де

Where

;

,

тут d – діаметр штифта;

d is the diameter of the pin;

d₀ – діаметр отвору під штифт;

d₀is the diameter of the pin hole;

F_Ed,ser – розрахункове значення зусилля при характеристичній комбінації навантажень у граничному стані за експлуатаційною придатністю.

F_Ed,seris the design value of the force to be transferred in bearing, under the characteristic load combination for serviceability limit states.

Таблиця

3.10

Розрахункові критерії для штифтових з’єднань

Table

3.10

_{Designcriteriaforpinconnections}

Вид відмови

Failure mode

Вимоги до розрахунку

Design requirements

Несуча здатність штифта на зріз

Shear resistance of the pin

Несуча здатність пластинки та штифта на зминання

Bearing resistance of the plate and the pin

Те ж, за можливості заміни штифта

If the pin is intended to be replaceable this requirement should also be satisfied.

Закінчення таблиці 3.10
End table 3.10

Вид відмови

Failure mode

Вимоги до розрахунку

Design requirements

Несуча здатність штифта на згин

Bending resistance of the pin

Те ж, за можливості заміни штифта

If the pin is intended to be replaceable this requirement should also be satisfied.

Несуча здатність штифта на сумісну дію зрізу та згину

Combined shear and bending resistance of the pin

d – діаметр штифта;

f_y– найменше зі значень розрахункової міцності штифта та з’єднаної частини;

f_up– міцність штифта у граничному стані за несучою здатністю на розтяг;

f_yp– межа плинності матеріалу штифта;

t – товщина з’єднаної частини;

A – площа поперечного перерізу штифта.

d is the diameter of the pin;

f_yis the lower of the design strengths of the pin and the connected part;

f_upis the ultimate tensile strength of the pin;

f_ypis the yield strength of the pin;

t is the thickness of the connected part;

A is the cross-sectional area of a pin.

Рисунок

3.11

Згинальний момент у штифті

Figure

3.11

Bending moment in a pin

4 Зварні з’єднання

4. welded connections

4.1 Загальні положення

4.1 General

(1) Положення, наведені у цьому розділі, розповсюджуються на зварювальні конструкційні сталі у відповідності з ЕN 1993-1-1 та елементи завтовшки 4 мм та більше. Положення також розповсюджу­ються на з’єднання, для яких механічні властивості металу шва сумісні з властивостями основного металу, див. 4.2.

(1) The provisions in this section apply to weldable structural steels conforming to EN 1993-1-1 and to material thicknesses of 4 mm and over. The provisions also apply to joints in which the mechanical properties of the weld metal are compatible with those of the parent metal, see 4.2.

Вказівки щодо зварних з’єднань елементів меншої товщини наведені у EN 1993, частина 1-3. При зварюванні замкнутих профілів із товщиною стінки 2,5 мм та вище слід керуватися вказівками розділу 7 даного нормативного документа.

For welds in thinner material reference should be made to EN 1993 part 1.3 and for welds in structural hollow sections in material thicknesses of 2,5 mm and over guidance is given section 7 of this Standard.

Вказівки щодо зварювання штифтів див. EN 1994-1-1.

For stud welding reference should be made to EN 1994-1-1.

ПРИМІТКА. Додаткові вказівки щодо зварювання штифтів див. EN ISO 14555 та EN ISO 13918.

NOTE: Further guidance on stud welding can be found in EN ISO 14555 and EN ISO 13918.

(2) Зварні шви, які піддаються втомним навантаженням, повинні задовольняти положення, наведені у EN 1993-1-9.

(2) Welds subject to fatigue should also satisfy the principles given in EN 1993-1-9.

(3) Як правило, якщо не передбачено інше, для зварних з’єднань вимагається рівень якості С відповідно до EN ISO 25817. Частоту контролю зварних швів слід встановлювати у відповідності зі стандартами, на які посилається група 7 (див. 1.2.7). Рівень якості зварних швів слід встановлювати за EN ISO 25817. Рівень якості зварних швів у конструкціях, які піддаються втомним навантаженням, слід встановлювати за EN 1993-1-9.

(3) Quality level C according to EN ISO 25817 is usually required, if not otherwise specified. The frequency of inspection of welds should be specified in accordance with the rules in 1.2.7 Reference Standards: Group 7. The quality level of welds should be chosen according to EN ISO 25817. For the quality level of welds used in fatigue loaded structures, see EN 1993-1-9.

(4) Слід уникати розшарування сталевих листів.

(4) Lamellar tearing should be avoided.

(5) Вказівки щодо запобігання розшаруванню сталевих листів наведені у EN 1993-1-10.

(5) Guidance on lamellar tearing is given in EN 1993-1-10.

4.2 Матеріали для зварних з’єднань

4.2 welding consumables

(1) Усі матеріали для зварних з’єднань повинні відповідати стандартам, на які є посилання у групі 5 (див. 1.2.5).

(1) All welding consumables should conform to the relevant standards specified in 1.2.5 Reference Standards; Group 5.

(2) Значення межі плинності, міцності на розтяг у граничному стані за несучою здатністю, відносного подовження при розриві та мінімального значення ударної в’язкості металу шва за Шарпі для зразка з V-подібним надрізом повинні бути еквівалентними або вище значень, встановлених для основного металу.

(2) The specified yield strength, ultimate tensile strength, elongation at failure and minimum Charpy V-notch energy value of the filler metal, should be equivalent to, or better than that specified for the parent material.

ПРИМІТКА. У загальному випадку безпечно використовувати електроди, що перевищують за маркою сталь, що використовується.

NOTE: Generally it is safe to use electrodes that are overmatched with regard to the steel grades being used.

4.3 Геометричні параметри та розміри

4.3 geometry and dimensions

4.3.1 Типи зварних швів

4.3.1 Type of weld

(1) Цей нормативний документ охоплює розрахунок кутових, замкнених кутових, стикових, пробкових зварних швів, а також зварних швів із конусним зазором. Стикові зварні шви можуть бути з повним або неповним проваром. Кругові кутові та пробкові зварні шви можуть бути виконані у круглих або овальних отворах.

(1) This Standard covers the design of fillet welds, fillet welds all round, butt welds, plug welds and flare groove welds. Butt welds may be either full penetration butt welds or partial penetration butt welds. Both fillet welds all round and plug welds may be either in circular holes or in elongated holes.

(2) Найбільш поширені типи з’єднань та зварних швів наведені у EN 12345.

(2) The most common types of joints and welds are illustrated in EN 12345.

4.3.2 Кутові зварні шви

4.3.2 Fillet welds

4.3.2.1 Загальні положення

4.3.2.1 General

(1) Кутові зварні шви можуть застосовуватися для з’єднання деталей, зварювальні поверхні яких розташовані під кутом від 60° до 120°.

(1) Fillet welds may be used for connecting parts where the fusion faces form an angle of between 60° and 120°_.

(2) Допускається кут менше 60°, однак у цьому випадку кутовий зварний шов слід розглядати як стиковий із неповним проваром.

(2) Angles smaller than 60° are also permitted. However, in such cases the weld should be considered to be a partial penetration butt weld.

(3) При кутах більше 120° несучу здатність кутових зварних швів слід визначати випробуванням у відповідності з EN 1990 (Додаток D. Розрахунок на основі випробувань).

(3) For angles greater than 120° the resistance of fillet welds should be determined by testing in accordance with EN 1990 Annex D: Design by testing.

(4) Кутові зварні шви, розташовані на кінцях елементів, що з’єднуються (у торці або збоку), слід заводити за кут неперервно та повнорозмірно на відстань, рівну, принаймні, двом катетам шва, якщо доступність та конфігурація вузла дозволяють це виконати.

(4) Fillet welds finishing at the ends or sides of parts should be returned continuously, full size, around the corner for a distance of at least twice the leg length of the weld, unless access or the configuration of the joint renders this impracticable.

ПРИМІТКА. У випадку переривчастих швів, це правило стосується тільки переривчастих швів у кутах кінців елемента.

NOTE: In the case of intermittent welds this rule applies only to the last intermittent fillet weld at corners.

(5) Розташування зварних швів у кінцевій частині елемента слід відображати на кресленнях.

(5) End returns should be indicated on the drawings.

(6) При наявності ексцентриситету в односторонніх зварних кутових швах див. 4.12.

(6) For eccentricity of single-sided fillet welds, see 4.12.

4.3.2.2 Переривчасті кутові зварні шви

4.3.2.2 Intermittent fillet welds

(1) Переривчасті кутові зварні шви не слід використовувати в агресивному середовищі.

(1) Intermittent fillet welds should not be used in corrosive conditions.

(2) У переривчастих кутових зварних швах відстань (L₁ або L₂) між кінцями кожного відрізка шва завдовжки L_w повинна відповідати вимогам, наведеним на рисунку 4.1.

(2) In an intermittent fillet weld, the gaps (L₁or L₂) between the ends of each length of weld L_wshould fulfil the requirement given in Figure 4.1.

(3) У переривчастих кутових зварних швах відстань (L₁ або L₂) між кінцями кожного відрізка шва слід приймати рівною меншій із відстаней між кінцями відрізків зварних швів на протилежних сторонах та між кінцями відрізків зварних швів на одній стороні.

(3) In an intermittent fillet weld, the gap (L₁or L₂) should be taken as the smaller of the distances between the ends of the welds on opposite sides and the distance between the ends of the welds on the same side.

(4) У з’єднаннях на переривчастих зварних швах у всіх випадках кожний кінець з’єднуваної деталі повинен бути привареним непереривчастим двосторон­нім швом.

(4) In any run of intermittent fillet weld there should always be a length of weld at each end of the part connected.

(5) В елементах складеного перерізу, в яких листові деталі з’єднані переривчас­тими кутовими швами, кінці цих деталей слід приварити з кожної сторони кутовими зварними швами довжиною, рівною, принаймні, ширині більш вузької з листових деталей (див. рисунок 4.1).

(5) In a built-up member in which plates are connected by means of intermittent fillet welds, a continuous fillet weld should be provided on each side of the plate for a length at each end equal to at least three-quarters of the width of the narrower plate concerned (see Figure 4.1).

4.3.3 Кругові кутові зварні шви

4.3.3 Fillet welds all round

(1) Кругові кутові зварні шви, включа­ючи кутові шви у круглих або витягнутих отворах, можуть застосовуватися тільки для передачі зсувного зусилля або для запобігання втраті місцевої стійкості або розділенню частин, з’єднаних внапуск.

(1) Fillet welds all round, comprising fillet welds in circular or elongated holes, may be used only to transmit shear or to prevent the buckling or separation of lapped parts.

(2) Діаметр круглого або ширина витягнутого отвору для кругового кутового зварного шва повинні бути такими, що становить не менше чотирьох товщин елемента, в якому розташований отвір.

(2) The diameter of a circular hole, or width of an elongated hole, for a fillet weld all round should not be less than four times the thickness of the part containing it.