Страница 26: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-8:2011. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-8. Проектування вузлів / Eurocode 3. Design of steel structures. Part 1-8. Design of joints (59813)

(7) Основні компоненти, які слід вра­ховувати при визначенні жорсткості зварного сполучення балки з колоною та вузлового з’єднання з поясними ку­тиковими накладками на болтах, наве­дені у таблиці 6.9. Основні компоненти болтового з’єднання з опорним фланцем та опорною плитою наведені у таблиці 6.10. Для обох таблиць значення кое­фіцієнтів k_i для основних компонентів слід визначати за таблицею 6.11.

(7) The basic components that should be taken into account when calculating the stiffness of a welded beam-to-column joint and a joint with bolted angle flange cleats are given in Table 6.9. Similarly, the basic components for a bolted end-plate connection and a base plate are given in Table 6.10. In both of these tables the stiffness coefficients k_i, for the basic components are defined in Table 6.11.

(8) Для визначення жорсткості сполу­чення балки з колоною з опорним фланцем слід застосовувати наступну процедуру. Значення коефіцієнта еквівалентної жорсткості k_eq, та еквіва­лентного плеча внутрішньої пари сил z_eq, сполучення визначають за 6.3.3. Використовуючи коефіцієнти жорст­кості k_eq (для сполучення) та k_i (для стінки колони, що працює на зсув), а також плече внутрішньої пари сил z, яке приймається таким, що дорівнює еквівалентному плечу внутрішньої пари сил z_eq, визначають жорсткість сполучення відповідно до 6.3.1(4).

(8) For beam-to-column end plate joints the following procedure should be used for obtaining the joint stiffness. The equivalent stiffness coefficient, k_eq, and the equivalent lever arm, z_eq, of the joint should be obtained from 6.3.3. The stiffness of the joint should then be obtained from 6.3.1(4) based on the stiffness coefficients, k_eq (for the joint), k_i (for the column web in shear), and with the lever arm, z, taken equal to the equivalent lever arm of the joint, z_eq.

Таблиця

6.9

Вузлові зварні з’єднання або болтові з’єднання з поясною кутиковою накладкою

Table

6.9

Joints with welded connections or bolted angle flange cleat connections

Зварні сполучення балки с колоною

Beam-to-column joint with welded connections

Коефіцієнти жорсткості k_i що приймаються у розрахунку

Stiffness coefficients k_i to be taken into account

Одностороннє

Single-sided

k₁; k₂; k₃

Двостороннє – при дії моментів, рівних за абсолютною величиною та протилежних за напрямком

Double-sided – Moments equal and opposite

k₂; k₃

Двостороннє – при дії нерівних за значенням моментів

^{Double-sided–Momentsunequal}

k₁; k₂; k₃

Сполучення балки з колоною на болтах та поясною кутиковою накладкою

Beam-to-column joint with _{oltedangleflangecleatconnections}

Коефіцієнти жорсткості k_i, що приймаються у розрахунку

Stiffness coefficients k_i to be taken into account

Одностороннє

Single-sided

k₁; k₂; k₃; k₄; k₆; k₁₀; k₁₁*; k₁₂**

Двостороннє – при дії моментів, рівних за абсолютною величиною та протилежних за напрямком

Double-sided – Moments equal and opposite

k₂; k₃; k₄; k₆; k₁₀; k₁₁*; k₁₂**

Двостороннє – при дії нерівних за значенням моментів

^{Double-sided–Momentsunequal}

k₁; k₂; k₃; k₄; k₆; k₁₀; k₁₁*; k₁₂**

Моменти, рівні за абсолютною величиною та протилежні
за напрямком

_{Momentsequalandopposite}Moments unequal cleat.

* Два коефіцієнти k₁₁, по одному –
для кожної полиці.

* Two k₁₁coefficients, one for each flange;

** Чотири коефіцієнти k₁₂, по одному – для кожної полиці та для кожної накладки

** Four k₁₂coefficients, one for each flange and one for each

Таблиця

6.10

Болтові з’єднання фланця та опорної плити колони

_Table

_6.10

_{Jointswithboltedend-plateconnectionsandbaseplateconnections}

Сполучення балки з колоною
на болтах та фланці

Beam-to-column joint with bolted
end-plate connections

Кількість рядів розтягнутих болтів

Number of bolt-rows in tension

Коефіцієнти жорсткості k_i,
що приймаються у розрахунку

Stiffness coefficients k_i
to be taken into account

Одностороннє

Single-sided

Один

One

k₁; k₂; k₃; k₄; k₅; k₁₀

Два та більше

Two or more

k₁; k₂; k_eq

Двостороннє – при дії моментів, рівних
за абсолютною величиною та протилежних
за напрямком

Double sided – Moments equal and opposite

Один

One

k₂; k₃; k₄; k₅; k₁₀

Два та більше

Two or more

k₂; k_eq

Двостороннє – при дії нерівних за значенням моментів

Double sided – Moments unequal

Один

One

k₁; k₂; k₃; k₄; k₅; k₁₀

Два та більше

Two or more

k1; k2; k_eq

Стик балок на болтах та фланцями

Beam splice with bolted end-plates

Кількість рядів розтягнутих болтів

Number of bolt-rows in tension

Коефіцієнти жорсткості k_i,
що приймаються у розрахунку

Stiffness coefficients k_i to be taken into account

Двостороннє – при дії моментів, рівних
за значенням та протилежних за напрямком

Double sided – Moments equal and opposite

Один

One

k₅ [зліва]; k₅ [справа]; k₁₀

Два та більше

Two or more

k_eq

З’єднання опорної плити бази

Base plate connections

Кількість рядів розтягнутих болтів

Number of bolt-rows in tension

Коефіцієнти жорсткості k_i,
що приймаються у розрахунку

Stiffness coefficients k_i to be taken into account

З’єднання опорної плити бази

Base plate connections

Один

One

k₁₃; k₁₅; k₁₆

Два та більше

Two or more

k₁₃; k₁₅ і k₁₆ для кожного ряду болтів

6.3.2 Коефіцієнти жорсткості для основних компонентів вузлів

6.3.2 Stiffness coefficients for basic joint components

(1) Коефіцієнти жорсткості для основних компонентів вузлів слід визначати, використовуючи вирази, наведені у таблиці 6.11.

(1) The stiffness coefficients for basic joint component should be determined using the expressions given in Table 6.11.

Таблиця

6.11

Коефіцієнти жорсткості для основних компонентів вузлів

_Table

_6.11

_{Stiffnesscoefficientsforbasicjointcomponents}

Ділянка стінки колони
при зсуві

Column web panel in shear

Нежорстке одностороннє з’єднання або двостороннє з’єднання балок однакової висоти

Unstiffened, single-sided joint, or a double-sided joint in which the beam depths are similar

Жорстке з’єднання

Stiffened

z – плече внутрішньої пари сил, див. рисунок 6.15;

z – is the lever arm from Figure 6.15;

β – коефіцієнт трансформації, див. 5.3(7)

β – is the transformation parameter from 5.3(7).

Стінка колони при стиску

Column web in compression

Нежорстке з’єднання

unstiffened

Жорстке з’єднання

Stiffened

b_eff,c,wc– ефективна ширина, див. 6.2.6.2

b_eff,c,wcis the effective width from 6.2.6.2

Стінка колони при розтягу

Column web in tension

Жорстке або нежорстке болтове з’єднання з одним рядом розтягнутих болтів або нежорстке зварне з’єднання

stiffened or unstiffened bolted connection with a single bolt-row in tension or unstiffened welded connection

Жорстке зварне з’єднання

Stiffened welded connection

b_eff,t,wc– ефективна ширина стінки колони при розтягу відповідно до 6.2.6.3. У вузлі з одним рядом розтягнутих болтів значення b_eff,t,wcслід приймати таким, що дорівнює найменшому зі значень ефективних довжин l_eff (для вузла з одним рядом болтів, розглядаючи його ізольовано від інших рядів або як частину групи рядів болтів), наведених для даного ряду болтів у таблиці 6.4 (при непідкріпленій полиці колони) або у таблиці 6.5 (при підкріпленій полиці колони)

b_eff,t,wc– is the effective width of the column web in tension from 6.2.6.3. For a joint with a single bolt-row in tension, b_eff,t,wcshould be taken as equal to the smallest of the effective lengths ℓ_eff(individually or as part of a group of bolt-rows) given for this bolt-row in Table 6.4 (for an unstiffened column flange) or Table 6.5 (for a stiffened column flange).

Полиця колони при згині
(для одного ряду розтягнутих болтів)

Column flange in bending
(for a single bolt-row in tension)

,

l_eff – найменша з ефективних довжин (для з’єднання з одним рядом болтів, розглядаючи його ізольовано від інших рядів або як частину групи рядів болтів), наведена для даного ряду болтів у таблиці 6.4 (при непідкріпленій полиці колони) або таблиці 6.5 (при підкріпленій полиці колони);

l_eff – is the smallest of the effective lengths (individually or as part of a bolt group) for this bolt-row given in Table 6.4 for an unstiffened column flange or Table 6.5 for a stiffened column flange;

m – див. рисунок 6.8

m – is as defined in Figure 6.8.

Опорний фланець при згині (для одного ряду розтягнутих болтів)

End-plate in bending
(for a single bolt-row in tension)

,

l_eff – найменша з ефективних довжин (для з’єднання з одним рядом болтів, розглядаючи його ізольовано від інших рядів або як частину групи рядів болтів), наведена для даного ряду болтів у таблиці 6.6;

l_eff – is the smallest of the effective lengths (individually or as part of a bolt group) for this bolt-row given in Table 6.6;

m – у загальному випадку визначається за рисунком 6.11, але для ряду болтів, розташованих на виступній частині опорного фланця, m = m_x, де m_x приймається за рисунком 6.10;

m – is generally as defined in Figure 6.11, but for a bolt-row located in the extended part of an extended end-plate m = m_x, where m_x is as defined in Figure 6.10

Поясна накладка при згині

Flange cleat in bending

,

l_eff – ефективна довжина поясної накладки, що визначається за рисунком 6.12;

l_eff – is the effective length of the flange cleat from Figure 6.12;

m – див. рисунок 6.13

m – is as defined in Figure 6.13.

Болти при розтягу (для одного ряду болтів)

Bolts in tension

(for a single bolt-row)

з попереднім натягом або без нього

preloaded or non-preloaded

L_b – подовження болта довжиною, що дорівнює затисненій довжині (загальна товщина матеріалу елементів, що стягуються, та шайб) плюс половина суми висоти головки болта та гайки

L_b– is the bolt elongation length, taken as equal to the grip length (total thickness of material and washers), plus half the sum of the height of the bolt head and the height of the nut.

Болти при зрізі

Bolts in shear

Без попереднього натягу

Non-preloaded

З попереднім натягом*

Preloaded ^*)

(або )

d_M16 – номінальний діаметр болта М16;

d_M16 – is the nominal diameter of an M16 bolt;

n_b – кількість рядів болтів, що працюють на зріз.

n_b – is the number of bolt-rows in shear

Болти при зминанні
(для кожного компонента j, що зминається болтом)

Bolts in bearing (for each component j on which the bolts bear)

Без попереднього натягу

Non-preloaded

З попереднім натягом*

Preloaded ^*)

(або )

, але

, але

, але

,

але (bat)

e_b – відстань від ряду болтів до вільного краю пластини у напрямку передачі навантаження;

e_b – is the distance from the bolt-row to the free edge of the plate in the direction of load transfer;

f_u – міцність на розтяг у граничному стані за несучою здатністю сталі пластини на розтяг;

f_u – is the ultimate tensile strength of the steel on which the bolt bears;

p_b – крок рядів болтів у напрямку передачі навантаження;

p_b – is the spacing of the bolt-rows in the direction of load transfer;

t_j– товщина даного компонента

t_j – is the thickness of that component.

Бетон (включаючи стяжку) при стиску

Concrete in compression (including grout)

,

b_eff – ефективна ширина полиці Т-подібного елемента, див. 6.2.5(3);

b_eff – is the effective width of the T-stub flange, see 6.2.5(3);

l_eff – ефективна довжина полиці Т-подібного елемента, див. 6.2.5(3)

l_eff – is the effective length of the T-stub flange, see 6.2.5(3).

Пластина, що згинається під дією стискального зусилля

Plate in bending under compression

Цей коефіцієнт вже враховано при обчисленні коефіцієнта жорсткості k₁₃

This coefficient is already taken into consideration in the calculation of the stiffness coefficient k₁₃

Опорна плита бази колони, що згинається від розтягу (для одного ряду розтягнутих болтів)

Base plate in bending under tension (for a single bolt row in tension)

З урахуванням зусиль від ефекту важеля**

with prying forces ^**)

Без урахування зусиль від ефекту важеля**

without prying forces ^**)

l_eff – ефективна довжина полиці Т-подібного елемента, див. 6.2.5(3);

l_eff – is the effective length of the T-stub flange, see 6.2.5(3);

t_p – товщина опорної плити;

t_p – ^{isthethicknessofthebaseplate;}

m – див. рисунок 6.8

m – is the distance according to Figure 6.8.

Анкерні болти при розтягу

Anchor bolts in tension

З урахуванням зусиль від ефекту важеля**

with prying forces ^**)

Без урахування зусиль від ефекту важеля**

without prying forces ^**)

L_b – подовження анкерного болта, що дорівнює сумі восьми номінальних діаметрів болта, товщини шару стяжки, товщини опорної плити, шайби та половини висоти гайки

L_b – is the anchor bolt elongation length, taken as equal to the sum of 8 times the nominal bolt diameter, the grout layer, the plate thickness, the washer and half of the height of the nut.

* За умови, що болти розраховані таким чином, щоб унеможливити зсув між елементами, що з’єднуються при заданому рівні навантаження.

* provided that the bolts have been designed not to slip into bearing at the load level concerned

** Зусилля від ефекту важеля можуть виникнути, якщо

** _{pryingforcesmaydevelop,if}

ПРИМІТКА 1. При обчисленні b_eff та l_eff відстані c слід приймати таким, що дорівнює 1,25 товщини опорної плити.

NOTE 1: When calculating b_effand l_eff the distance c should be taken as 1,25 times the base plate thickness.

ПРИМІТКА 2. Допускається, що контрплити не впливають на поворотну жорсткість S_j вузла.

NOTE 2: Backing plates should be assumed not to affect the rotational stiffness S_j of the joint.

ПРИМІТКА 3. Для зварних швів (k₁₉) коефіцієнт жорсткості слід приймати таким, що дорівнює нескінченності. Цей компонент не слід враховувати при визначенні поворотної жорсткості S_j.

NOTE 3: For welds (k₁₉) the stiffness coefficient should be taken as equal to infinity. This component need not be taken into account when calculating the rotational stiffness S_j.

ПРИМІТКА 4. Для полиці та стінки балки при стиску (k₇), стінки балки при розтягу (k₈), плити при розтягу або стиску (k₉), балок із вутами (k₂₀) коефіцієнт жорсткості слід приймати таким, що дорівнює нескінченності. Ці компоненти не слід враховувати при розрахунку поворотної жорсткості S_j.

NOTE 4: For beam flange and web in compression (k₇), beam web in tension (k₈), plate in tension or compression (k₉), haunched beams (k₂₀) the stiffness coefficients should be taken as equal to infinity. These components need not be taken into account when calculating the rotational stiffness S_j.

ПРИМІТКА 5. При підсиленні стінки накладками коефіцієнти жорсткості для відповідних основних компонентів вузлів k₁– k₃ повинні бути збільшені наступним чином:

– для ділянки стінки колони, що працює на зсув, коефіцієнт k₁ повинен визначатися з використанням збільшеної площі зсуву A_vc, що визначається за 6.2.6.1(6);

– для стінки колони при стиску коефіцієнт k₂ повинен визначатися з використанням ефективної товщини стінки, що визначається за 6.2.6.2(6);

– для стінки колони при розтягу коефіцієнт k₃ повинен визначатися з використанням ефективної товщини стінки, що визначається за 6.2.6.3(8).

NOTE 5: Where a supplementary web plate is used, the stiffness coefficients for the relevant basic joint components k₁to k₃should be increased as follows:

– k₁for the column web panel in shear should be based on the increased shear area A_vc from 6.2.6.1(6);

– k₂for the column web in compression should be based on the effective thickness of the web from 6.2.6.2(6);

– k₃for the column web in tension, should be based on the effective thickness of the web from 6.2.6.3(8).