Рисунок

5.3

Ексцентриситет у вузлах

Figure

5.3

Eccentricity of joints

Таблиця

5.3

Врахування згинальних моментів

_Table

_5.3

_{Allowanceforbendingmoments}

Тип компонента

Type of component

Згинальний момент, що виникає від

Source of the bending moment

другорядних чинників

Secondary effects

поперечного навантаження

Transverse loading

ексцентриситету

Eccentricity

Стиснутий пояс

Compression chord

Не враховується, якщо задоволені умови 5.1.5(3)

Not if 5.1.5(3)

is satisfied

Враховується

Yes

Враховується

Yes

Розтягнений пояс

Tension chord

Не враховується

No

Стрижень решітки

Brace member

Не враховується

No

Вузол

Joint

Не враховується, якщо задоволені умови 5.1.5(3)

Not if 5.1.5(5) is satisfied

5.2 Класифікація вузлів

5.2 Classification of joints

5.2.1 Загальні положення

5.2.1 General

(1) Конструктивні властивості усіх вузлів повинні відповідати припущенням, прийнятим у кожному конкретному методі розрахунку, та не впливати несприятливо на інші частини конструкції.

(1) The details of all joints should fulfil the assumptions made in the relevant design method, without adversely affecting any other part of the structure.

(2) Вузли класифікують за їх жорсткістю (див. 5.2.2) та міцністю (див. 5.2.3).

(2) Joints may be classified by their stiffness (see 5.2.2) and by their strength (see 5.2.3).

ПРИМІТКА. У Національному додатку може бути наведена додаткова інформація щодо класифікації вузлів за їх жорсткістю та міцністю, наприклад інформація, аналогічна наведеній в 5.2.2.1(2).

NOTE: The National Annex may give additional information on the classification of joints by their stiffness and strength to that given in 5.2.2.1(2).

5.2.2 Класифікація за жорсткістю

5.2.2 Classification by stiffness

5.2.2.1 Загальні положення

5.2.2.1 General

(1) Вузол можна класифікувати як жорсткий, номінально шарнірний або напівжорсткий в залежності від його поворотної жорсткості, порівнюючи його початкову поворотну жорсткість S_j,ini з граничними значеннями класифікаційних зон, наведеними в 5.2.2.5.

(1) A joint may be classified as rigid, nominally pinned or semi-rigid according to its rotational stiffness, by comparing its initial rotational stiffness S_j,iniwith the classification boundaries given in 5.2.2.5.

ПРИМІТКА. Правила визначення S_j,iniвузлів із двотаврів викладені в 6.3.1. Правила визначення S_j,ini вузлів із замкнутих профілів у даному нормативному документі не наведені.

NOTE: Rules for the determination of S_j,inifor joints connecting H or I sections are given in 6.3.1. Rules for the determination of S_j,inifor joints connecting hollow sections are not given in this Standard.

(2) Вузол можна класифікувати на основі експериментальних даних, досвіду попередньої задовільної експлуатації або за результатами розрахунку на основі випробувань.

(2) A joint may be classified on the basis of experimental evidence, experience of previous satisfactory performance in similar cases or by calculations based on test evidence.

5.2.2.2 Номінально шарнірні вузли

5.2.2.2 Nominally pinned joints

(1) Номінально шарнірний вузол повинен передавати внутрішні зусилля без виникнення значних моментів, які могли б несприятливо вплинути на окремі елементи або на конструкцію в цілому.

(1) A nominally pinned joint should be capable of transmitting the internal forces, without developing significant moments which might adversely affect the members or the structure as a whole.

(2) Номінально шарнірний вузол не повинен стримувати повертання вузла при дії розрахункового навантаження.

(2) A nominally pinned joint should be capable of accepting the resulting rotations under the design loads.

5.2.2.3 Жорсткі вузли

5.2.2.3 Rigid joints

(1) Вузли, що класифікуються як жорсткі, повинні мати достатню поворотну жорсткість для підтвердження розрахункового припущення, прийнятого при статичному розрахунку.

(1) Joints classified as rigid may be assumed to have sufficient rotational stiffness to justify analysis based on full continuity.

5.2.2.4 Напівжорсткі вузли

5.2.2.4 Semi-rigid joints

(1) Вузли, що не задовольняють критерії для жорстких або номінально шарнірних вузлів, слід класифікувати як напівжорсткі.

(1) A joint which does not meet the criteria for a rigid joint or a nominally pinned joint should be classified as a semi-rigid joint.

ПРИМІТКА. Напівжорсткі вузли забезпечують передбачений ступінь взаємодії між елементами, заснований на розрахунковій залежності між моментом та кутом повороту вузла.

NOTE: Semi-rigid joints provide a predictable degree of interaction between members, based on the design moment-rotation characteristics of the joints.

(2) Напівжорсткі вузли повинні передавати внутрішні зусилля та моменти.

(2) Semi-rigid joints should be capable of transmitting the internal forces and moments.

5.2.2.5 Граничні значення класифікаційних зон

5.2.2.5 Classification boundaries

(1) Границі класифікації для вузлів, окрім сполучень баз колон, наведені в 5.2.2.1(1) та на рисунку 5.4.

_{(1)Classificationboundariesforjointsotherthancolumnbasesaregivenin5.2.2.1(1)andFigure5.4.}

Рисунок

5.4

Класифікація вузлів за жорсткістю

Figure

5.4

Classification of joints by stiffness

Зона 1 – жорсткий вузол, якщо , де k_b = 8для рам каркасів, в яких системав’язейзменшує горизонтальні переміщення, принаймні, на 80 %; kb = 25 для решти рам каркасів за умови, що на кожному поверсі .

Zone 1: rigid, if , where: k_b = 8for frames where the bracing system reduces the horizontal displacement by at least 80 %; kb = 25 for other frames, provided that in every storey

Зона 2 – напівжорсткий вузол. Всі вузли зони 2 слід класифікувати як напівжорсткі. Вузли зон 1 або 3 в окремих випадках можуть також розглядатися як напівжорсткі.

Zone 2: semi-rigid. All joints in zone 2 should be classified as semi-rigid. Joints in zones 1 or 3 may optionally also be treated as semi-rigid.

^{Зона 3–номінальношарнірнийвузол,якщо}.

Zone 3: nominally pinned, if

^* Привузли слід класифікувати як напівжорсткі.

^*For frames where the joints should be classified as semi-rigid.

Умовні позначення:

K_b^– середнє значення l_b/L_b для всіх балок даного поверху;

K_c^– середнє значення l_с/L_с для всіх колон даного поверху;

I_b^– момент інерції поперечного перерізу балки;

I_c^– момент інерції поперечного перерізу колони;

L_b^– прогин балок (відстань між центрами колон);

L_c^– висота колони в межах поверху.

Key:

K_b is the mean value of l_b/L_bfor all the beams at the top of that storey;

K_c is the mean value of l_с/L_сfor all the columns in that storey;

I_b is the second moment of area of a beam;

I_c is the second moment of area of a column;

L_b is the span of a beam (centre-to-centre of columns);

L_c is the storey height of a column.

(2) Бази колон можна класифікувати як жорсткі, якщо задовольняються наступні умови:

(2) Column bases may be classified as rigid provided the following conditions are satisfied:

^– у рамах каркасів, в яких система в’язей зменшує горизонтальні переміщення, принаймні, на 80 % та впливом деформацій можна знехтувати, якщо

– in frames where the bracing system reduces the horizontal displacement by at least 80 % and where the effects of deformation may be neglected:

; (5.2а)

та (5.2б)

^– або якщо

otherwise if

, (5.2г)

де – гнучкість колони з шарнірним закріпленням кінців;

_where:^{is theslendernessofacolumninwhichbothendsareassumedtobepinned;}

I_c, L_c – див. рисунок 5.4.

I_c, L_care as given in Figure 5.4.

5.2.3 Класифікація за міцністю

5.2.3 Classification by strength

5.2.3.1 Загальні положення

5.2.3.1 General

(1) Вузол класифікують як жорсткий, шарнірний або частково жорсткий, порівнюючи його розрахункову несучу здатність на згин M_j,Rd із розрахунковими несучими здатностями на згин елементів, які він з’єднує. При класифікації вузлів розрахункову несучу здатність елемента слід приймати як для елемента, що примикає до вузла.

(1) A joint may be classified as full-strength, nominally pinned or partial strength by comparing its design moment resistance M_j,Rdwith the design moment resistances of the members that it connects. When classifying joints, the design resistance of a member should be taken as that member adjacent to the joint.

5.2.3.2 Номінально шарнірні вузли

5.2.3.2 Nominally pinned joints

(1) Номінально шарнірний вузол повинен передавати внутрішні зусилля без виникнення значних моментів, які могли б несприятливо впливати на окремі елементи або на конструкцію в цілому.

(1) A nominally pinned joint should be capable of transmitting the internal forces, without developing significant moments which might adversely affect the members or the structure as a whole.

(2) Номінально шарнірний вузол повинен стримувати поворот вузла при дії розрахункового навантаження.

(2) A nominally pinned joint should be capable of accepting the resulting rotations under the design loads.

(3) Вузол можна класифікувати як номінально шарнірний, якщо його розрахункова несуча здатність на згин M_j,_Rd не перевищує 0,25 розрахункового значення несучої здатності на згин, необхідної для рівноміцного вузла, за умови, що він також має достатню поворотну здатність.

(3) A joint may be classified as nominally pinned if its design moment resistance M_j,Rdis not greater than 0,25 times the design moment resistance required for a full-strength joint, provided that it also has sufficient rotation capacity.

5.2.3.3 Жорсткі вузли

5.2.3.3 Full-strength joints

(1) Розрахункова несуча здатність жорсткого вузла повинна бути не менше розрахункової несучої здатності елементів, що з’єднуються.

(1) The design resistance of a full strength joint should be not less than that of the connected members.

(2) Вузол можна класифікувати як жорсткий, якщо він задовольняє умови, наведені на рисунку 5.5.

(2) A joint may be classified as full-strength if it meets the criteria given in Figure 5.5.

а)

або

б)

або

Рисунок

5.5

Жорсткі вузли:

а – верх колони; б – по висоті колони

Figure

5.5

_{Full-strengthjoints:}

a) Top of column; b) Within column height

M_b,pl,Rd – розрахункова несуча здатність балки на згин у пластичній стадії;

M_b,pl,Rd is the design plastic moment resistance of a beam;

M_c,pl,Rd – розрахункова несуча здатність колони на згин у пластичній стадії.

M_c,pl,Rd is the design plastic moment resistance of a column.

5.2.3.4 Напівжорсткі вузли

5.2.3.4 Partial-strength joints

(1) Вузол, що не відповідає умовам, висунутим до жорсткого або номінально шарнірного вузла, слід класифікувати як напівжорсткий вузол.

(1) A joint which does not meet the criteria for a full-strength joint or a nominally pinned joint should be classified as a partial-strength joint.

5.3 Моделювання сполучення балки з колоною

5.3 Modelling
of beam-to-column joints

(1) При моделюванні деформованого стану вузла слід враховувати деформації зсуву ділянки стінки колони в місці примикання балки, а також деформацію, що виникає внаслідок повороту вузлового з’єднання.

(1) To model the deformational behaviour of a joint, account should be taken of the shear deformation of the web panel and the rotational deformation of the connections.

(2) Вузли слід розраховувати на сприйняття внутрішніх згинальних моментів M_b1,Ed та M_b2,Ed нормальних зусиль N_b1,Ed та N_b2,Ed, поперечних сил V_b1,Ed та V_b2,Ed від елементів, що приєднуються, див. рисунок 5.6.

(2) Joint configurations should be designed to resist the internal bending moments M_b1,Edand M_b2,Ed, normal forces N_b1,Ed and N_b2,Ed and shear forces V_b1,Ed and V_b2,Ed applied to the joints by the connected members, see Figure 5.6.

(3) Сумарне зусилля зсуву V_wp,Ed на ділянці стінки колони слід визначати за формулою:

(3) The resulting shear force V_wp,Edin the web panel should be obtained using:

, (5.3)

де z – плече внутрішньої пари сил, див. 6.2.7.

where: z is the lever arm, see 6.2.7.

(4) Для того, щоб модель вузла найбільш точно відображала його дійсну роботу, ділянка стінки колони, що працює на зсув, і кожне з кріплень вузлів слід моделювати окремо, враховуючи внутрішні зусилля та моменти, що діють на периферії ділянки стінки колони, див. рисунки 5.6 (а) та 5.7.

(4) To model a joint in a way that closely reproduces the expected behaviour, the web panel in shear and each of the connections should be modelled separately, taking account of the internal moments and forces in the members, acting at the periphery of the web panel, see Figure 5.6(a) and Figure 5.7.

(5) Як спрощувальну альтернативу методу, викладеного в 5.3(4), односторонні вузли можна моделювати як одиночні вузли, а двосторонні вузли можна моделювати як два роздільних, але взаємодіючих вузла, по одному з кожної сторони. Як наслідок, двостороння конфігурація сполучення балки з колоною має дві залежності «момент – кут повороту»: одну – для правого і одну – для лівого сполучення.

(5) As a simplified alternative to 5.3(4), a single-sided joint configuration may be modelled as a single joint, and a double-sided joint configuration may be modelled as two separate but inter-acting joints, one on each side. As a consequence a double-sided beam-to-column joint configuration has two moment-rotation characteristics, one for the right-hand joint and another for the left-hand joint.