6.1.3 Основні компоненти вузла

6.1.3 Basic components of a joint

(1) Розрахункова залежність «згиналь­ний момент – кут повороту» вузла є функцією властивостей його основних компонентів, див. 6.1.3(2).

(1) The design moment-rotation characteristic of a joint should depend on the properties of its basic components, which should be among those identified in 6.1.3(2).

(2) Основні компоненти вузлів повинні відповідати наведеним у таблиці 6.1 із посиланнями на правила застосування, що повинні використовуватися для оцінки їх конструктивних властивостей.

(2) The basic joint components should be those identified in Table 6.1, together with the reference to the application rules which should be used for the evaluation of their structural properties.

(3) Деякі компоненти вузлів можуть бути підсилені. Відомості про різні методи підсилення викладені в 6.2.4.3 та 6.2.6.

(3) Certain joint components may be reinforced. Details of the different methods of reinforcement are given in 6.2.4.3 and 6.2.6.

(4) Залежності між властивостями основних компонентів вузла та його конструктивними властивостями повинні відповідати наведеним у наступних пунктах:

(4) The relationships between the properties of the basic components of a joint and the structural properties of the joint should be those given in the following clauses:

– для несучої здатності на згин – 6.2.7 та 6.2.8;

– for moment resistance in 6.2.7 and 6.2.8;

– для поворотної жорсткості – 6.3.1;

– for rotational stiffness in 6.3.1;

– для поворотної здатності – 6.4.

_{–forrotationcapacityin6.4.}

Таблиця

6.1

Основні компоненти вузлів

_Table

_6.1

_{Basicjointcomponents}

Компонент

Component

Посилання на правила застосування

Reference to application rules

Несуча здатність

Коефіцієнт жорсткості

Поворотна здатність

Design resistance

Stiffness coefficient

Rotation capacity

1 Ділянка стінки колони при зсуві

1 Column web panel
in shear

6.2.6.1

6.3.2

6.4.2 та 6.4.3

2 Стінка колони при поперечному стиску

2. Column web in transverse compression

6.2.6.2

6.3.2

6.4.2 та 6.4.3

3 Стінка колони при поперечному розтягу

3 Column web in transverse tension

6.2.6.3

6.3.2

6.4.2 та 6.4.3

4 Полиця колони
при згині

4 Column flange in bending

6.2.6.4

6.3.2

6.4.2 та 6.4.3

5 Фланець при згині

5. End-plate in bending

6.2.6.5

6.2.6.5

6.4.2

6 Поясна накладка
при згині

6. Flange cleat in bending

6.2.6.6

6.3.2

6.4.2

7 Полиця та стінка балки або колони
при стиску

7 Beam or column flange and web in compression

6.2.6.7

6.3.2

*

8 Стінка балки при розтягу

8 Beam web in tension

6.2.6.8

6.3.2

*

9 Пластина при розтягу або стиску

9 Plate

in tension or compression

ЕN 1993-1-1

6.3.2

*

10 Болти при розтягу

10 Bolts

in tension

У з’єднаннях: з полицею колони –

6.2.6.4;

з торцевою пластиною – 6.2.6.5;

з поясною накладкою –6.2.6.6

6.3.2

6.4.7

11 Болти при зрізі

11 Bolts in shear

3.6

6.3.2

6.4.2

12 Болти при зминанні полиць балки, полиці колони, фланця або поясної накладки

12 Bolts in bearing (on beam flange, column flange, end-plate or cleat)

3.6

6.3.2

*

13 Бетон при стиску, включаючи розчин

13 Concrete in compression including grout

6.2.6.9

6.3.2

*

14 Опорна плита при стиску зі згином

14 Base plate in bending under compression

6.2.6.10

6.3.2

*

15 Опорна плита при розтягу зі згином

15 Base plate in bending under tension

6.2.6.11

6.3.2

*

16 Анкерні болти при розтягу

16 Anchor bolts in tension

6.2.6.12

6.3.2

*

17 Анкерні болти при зрізі

17 Anchor bolts in shear

6.2.2

*

*

18 Анкерні болти при зминанні

18 Anchor bolts in bearing

6.2.2

*

*

19 Зварні шви

19 Welds

4

6.3.2

*

20 Балка з вутами

20 Haunched beam

6.2.6.7

6.3.2

*

*Інформація відсутня.

*No information available in this part

6.2 Розрахункова несуча здатність

6.2 Design Resistance

6.2.1 Внутрішні сили

6.2.1 Internal forces

(1) Напруження в елементах від внутрішніх сил та моментів можна вважати такими, що не впливають на розрахункову несучу здатність основних компонентів вузла, за винятком випадків, наведених у 6.2.1(2) та 6.2.1(3).

(1) The stresses due to the internal forces and moments in a member may be assumed not to affect the design resistances of the basic components of a joint, except as specified in 6.2.1(2) and 6.2.1(3).

(2) При визначенні розрахункової несучої здатності стінки колони при стиску слід враховувати поздовжнє напруження у колоні, див. 6.2.6.2(2).

(2) The longitudinal stress in a column should be taken into account when determining the design resistance of the column web in compression, see 6.2.6.2(2).

(3) Зсув на ділянці стінки колони слід враховувати при визначенні розрахункової несучої здатності наступних основних компонентів:

(3) The shear in a column web panel should be taken into account when determining the design resistance of the following basic components:

– стінки колони при поперечному стиску, див. 6.2.6.2;

– column web in transverse compression, see 6.2.6.2;

– стінки колони при поперечному розтягу, див. 6.2.6.3.

– column web in transverse tension, see 6.2.6.3.

6.2.2 Поперечні сили

6.2.2 Shear forces

(1) У зварних з’єднаннях, а також у болтових з’єднаннях з фланцями зварні шви, що прикріплюють стінку балки, слід розраховувати на передачу поперечної сили від прикріпленої балки до вузла, тобто без урахування зварних швів, що прикріплюють полицю балки.

(1) In welded connections, and in bolted connections with end-plates, the welds connecting the beam web should be designed to transfer the shear force from the connected beam to the joint, without any assistance from the welds connecting the beam flanges.

(2) У болтових з’єднаннях із фланцями розрахункову несучу здатність кожного ряду болтів при сумісній дії зрізу та розтягу слід перевіряти за умовою, наведеною у таблиці 3.4, враховуючи сумарне 117воїсто117анка117117 зусилля в болті, включаючи всі зусилля, що виникають від відриву фланця.

(2) In bolted connections with end-plates, the design resistance of each bolt-row to combined shear and tension should be verified using the criterion given in Table 3.4, taking into account the total tensile force in the bolt, including any force due to prying action.

ПРИМІТКА. Для спрощення можна допустити, що болти, що працюють на розтяг, забезпечують свою повну несучу здатність на розтяг, якщо розрахункова поперечна сила не перевищує суму наступних двох значень:

NOTE: As a simplification, bolts required to resist in tension may be assumed to provide their full design resistance in tension when it can be shown that the design shear force does not exceed the sum of:

а) сумарної несучої здатності болтів на зріз, які не використовуються для передачі 117воїсто117анка117117117 зусиль;

a) the total design shear resistance of those bolts that are not required to resist tension and;

б) сумарної несучої здатності болтів на зріз, помноженої на (0,4/1,4), які використовуються також і для передачі 117воїсто117анка117117117 зусиль.

b) (0,4/1,4) times the total design shear resistance of those bolts that are also required to resist tension.

(3) У болтових з’єднаннях із кутиковими поясними накладками (див. рисунок 6.12) можна допустити, що накладка, яка прикріплює стиснуту полицю балки, передає поперечну силу балки на колону при виконанні наступних умов:

(3) In bolted connections with angle flange cleats, the cleat connecting the compression flange of the beam may be assumed to transfer the shear force in the beam to the column, provided that:

– зазор g між торцем балки та поверхнею колони не перевищує товщини кутикової накладки t_a;

– the gap g between the end of the beam and the face of the column does not exceed the thickness t_aof the angle cleat;

– діюче зусилля не перевищує розрахункової несучої здатності на зріз болтів, що прикріплюють накладку до колони;

– the force does not exceed the design shear resistance of the bolts connecting the cleat to the column;

– стінка балки задовольняє вимоги, наведені в EN 1993-1-5, розділ 6.

– the web of the beam satisfies the requirement given in EN 1993-1-5, section 6.

(4) Розрахункову несучу здатність вузла на зсув можна визначити, виходячи з розподілення внутрішніх зусиль у ньому та розрахункової несучої здатності його основних компонентів на дію цих зусиль, див. таблицю 6.1.

(4) The design shear resistance of a joint may be derived from the distribution of internal forces within that joint, and the design resistances of its basic components to these forces, see Table 6.1.

(5) Для опорних плит баз колон, в яких не передбачені спеціальні елементи для сприйняття зусиль зсуву, такі як жорсткі або стрижневі анкери, слід показати, що розрахункова несуча здатність на тертя опорної плити, див. 6.2.2(6), або, у випадку болтових отворів із нормальним зазором, розрахункова несуча здатність анкерних болтів на зріз, див. 6.2.2(7), достатня для передачі розрахункової поперечної сили. Розрахункову несучу здатність на зминання жорстких або стрижневих анкерів по відношенню до бетону слід перевіряти відповідно до EN 1992.

(5) In base plates if no special elements for resisting shear are provided, such as block or bar shear connectors, it should be demonstrated that either the design friction resistance of the base plate, see 6.2.2(6), or, in cases where the bolt holes are not oversized, the design shear resistance of the anchor bolts, see 6.2.2(7), is sufficient to transfer the design shear force. The design bearing resistance of the block or bar shear connectors with respect to the concrete should be checked according to EN 1992.

(6) Розрахункову несучу здатність на зсув поверхні тертя між опорною плитою та стяжкою фундаменту слід визначати за формулою:

(6) In a column base the design friction resistance F_f,Rd between base plate and grout should be derived as follows:

, (6.1)

де С_f,d – коефіцієнт тертя між опорною плитою та шаром стяжки. Можна використовувати наступні значення:

_where:C_f,d is the coefficient of friction between base plate and grout layer. The following values may be used:

для стяжки з цементно-піщаного розчину С_f,d = 0,20;

– for sand-cement mortar С_f,d = 0,20;

для інших типів стяжки коефіцієнт тертя С_f,d слід визначати за результатами випробувань у відповідності з EN 1990, Додаток D;

– for other types of grout the coefficient of friction C_f,dshould be determined by testing in accordance with EN 1990, Annex D;

N_c,Ed – розрахункове значення нормальної стискальної сили в колоні.

N_c,Edis the design value of the normal compressive force in the column

ПРИМІТКА. При навантаженні колони нормальною розтягувальною силою F_f,Rd = 0.

NOTE: If the column is loaded by a tensile normal force, F_f,Rd = 0

(7) Розрахункову несучу здатність анкерного болта бази колони на зсув F_vb,Rd слід приймати рівною найменшій із F_1,vb,Rdта F_2,vb,Rd.

(7) In a column base the design shear resistance of an anchor bolt F_vb,Rdshould be taken as the smaller of ^F_1,vb,Rd^andF_2,vb,Rd

F_1,vb,Rd– розрахункова несуча здатність анкерного болта на зріз, див. 3.6.1

F_1,vb,Rd^{isthedesignshearresistanceoftheanchorbolt,see3.6.1}

, (6.2)

де

^where:

;

^f_yb – межа плинності сталі анкерного болта, де .

^f_yb is the yield strength of the anchor bolt, where

(8) Розрахункову несучу здатність бази колони на зсув слід визначати за формулою:

(8) The design shear resistance F_v,Rd of a column base plate should be derived as follows:

, (6.3)

де n кількість анкерних болтів бази колони.

where: n is the number of anchor bolts in the base plate.

(9) Бетон та арматуру фундаменту слід проектувати у відповідності з EN 1992.

(9) The concrete and reinforcement used in the base should be designed in accordance with EN 1992.

6.2.3 Згинальні моменти

6.2.3 Bending moments

(1) Розрахункову несучу здатність на згин будь-якого вузла можна визначити, виходячи з розподілення внутрішніх зусиль у ньому та розрахункових несучих здатностей його основних компонентів на дію цих зусиль, див. таблицю 6.1.

(1) The design moment resistance of any joint may be derived from the distribution of internal forces within that joint and the design resistances of its basic components to these forces, see Table 6.1.

(2) Розрахункову несучу здатність на згин M_j,Rd, сполучення балки з колоною або стиком балок можна визначити за методом, наведеним у 6.2.7, за умови, що осьова сила N_Ed у приєднаному елементі не перевищує 5 % розрахункової несучої здатності N_pl,Rd його поперечного перерізу.

(2) Provided that the axial force N_Edin the connected member does not exceed 5% of the design resistance N_pl,Rdof its cross-section, the design moment resistance M_j,Rd, of a beam-to column joint or beam splice may be determined using the method given in 6.2.7.

(3) Розрахункову несучу здатність на згин M_j,Rd бази колони можна визначити за методом, наведеним у 6.2.8.

(3) The design moment resistance M_j,Rd of a column base may be determined using the method given in 6.2.8.

(4) В усіх вузлах розміри зварних швів повинні бути такими, щоб розрахункова несуча здатність на згин M_j,Rd вузла завжди була обмежена розрахунковою несучою здатністю його основних компонентів, а не зварних швів.

(4) In all joints, the sizes of the welds should be such that the design moment resistance of the joint M_j,Rdis always limited by the design resistance of its other basic components, and not by the design resistance of the welds.

(5) У сполученні балки з колоною або у стику балок, в яких вимагається, щоб пластичний шарнір утворювався та повертався при будь-якому відповідному завантаженні, зварні шви слід проектувати таким чином, щоб сприймати такий момент, що дорівнює, принаймні, найменшій із наступних величин:

(5) In a beam-to-column joint or beam splice in which a plastic hinge is required to form and rotate under any relevant load case, the welds should be designed to resist the effects of a moment at least equal to the smaller of:

– розрахунковій несучій здатності на згин елемента, що приєднується, у пластичній стадії M_pl,Rd;

– the design plastic moment resistance of the connected member M_pl,Rd;

– розрахунковій несучій здатності на згин M_j,Rd, помноженій на ,

– α times the design moment resistance of the joint M_j,Rd,

where: α = 1,4 – for frames in which the bracing system satisfies the criterion (5.1) in EN 1993-1-1 clause 5.2.1(3) with respect to sway;



α_{=1,7–forallothercases.}

(6) У болтовому з’єднанні з більш ніж одним рядом болтів, що працюють на розтяг, для спрощення можна знехтувати роботою будь-якого ряду болтів за умови, що роботою усіх інших рядів болтів, розташованих ближче до центра стиску, також нехтують.

(6) In a bolted connection with more than one bolt-row in tension, as a simplification the contribution of any bolt-row may be neglected, provided that the contributions of all other bolt-rows closer to the centre of compression are also neglected.

6.2.4 Еквівалентний Т-подібний елемент, що працює на розтяг

6.2.4 Equivalent T-stub in tension

6.2.4.1 Загальні положення

6.2.4.1 General

(1) У болтових з’єднаннях еквівалент­ний Т-подібний елемент, що працює на розтяг, може використовуватися для моде­лювання розрахункової несучої здатності наступних основних компонентів:

(1) In bolted connections an equivalent T-stub in tension may be used to model the design resistance of the following basic components:

– полиці колони, що згинається;

– column flange in bending;

– фланця, що згинається;

– end-plate in bending;

– кутикової накладки, що згинається;

– flange cleat in bending;

– опорної плити бази колони, що згинається від дії розтягувального зусилля.

– base plate in bending under tension.

(2) Методи моделювання цих основних компонентів як полиць еквівалентних Т-подібних елементів, а також значення e_min, l_eff та m наведені в 6.2.6.

(2) Methods for modelling these basic components as equivalent T-stub flanges, including the values to be used for e_min, l_effand m , are given in 6.2.6.

(3) Можна вважати, що можливі види відмови полиці еквівалентного Т-подібного елемента подібні до тих, що припускаються для відповідного основного компонента.

(3) The possible modes of failure of the flange of an equivalent T-stub may be assumed to be similar to those expected to occur in the basic component that it represents.

(4) The total effective length l_effof an equivalent T-stub, see Figure 6.2, should be such that the design resistance of its flange is equivalent to that of the basic joint component that it represents.

ПРИМІТКА. Розрахункова довжина l_eff еквіва­лентного Т-подібного елемента є номінальною та не обов’язково відповідає фактичній довжині основного компонента вузла.

NOTE: The effective length l_effof an equivalent T-stub is a notional length and does not necessarily correspond to the physical length of the basic joint component that it represents.

(5) Розрахункову несучу здатність полиці Т-подібного елемента на розтяг слід визначати відповідно до таблиці 6.2.

(5) The design tension resistance of a T-stub flange should be determined from Table 6.2.

ПРИМІТКА. Ефект важеля враховано у неявному вигляді при визначенні розрахункової несучої здатності на розтяг відповідно до таблиці 6.2.

NOTE: Prying effects are implicitly taken into account when determining the design tension resistance according to Table 6.2.

(6) Якщо можливе виникнення ефекту важеля, див. таблицю 6.2, то розрахункову несучу здатність полиці Т-подібного елемента на розтяг F_T,Rd слід приймати рівною найменшій із трьох можливих видів відмови (1, 2 або 3).

(6) In cases where prying forces may develop, see Table 6.2, the design tension resistance of a T-stub flange F_T,Rd should be taken as the smallest value for the three possible failure modes 1, 2 and 3.

(7) Якщо виникнення ефекту важеля виключено, то розрахункову несучу здатність полиці Т-подібного елемента на розтяг F_T,Rd слід приймати рівною найменшій із двох можливих видів відмови у відповідності з таблицею 6.2.

(7) In cases where prying forces may not develop the design tension resistance of a T-stub flange F_T,Rd should be taken as the smallest value for the two possible failure modes according to Table 6.2.