Страница 3: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-4:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-4. Загальні положення. Додаткові правила для неіржавіючої сталі (59847)

Таблиця

2.1 –

Номінальні значення межі текучості і тимчасового опору для конструкційної нержавіючої сталі по EN 10088 ¹⁾

Table

2.1 –

Nominal values of the yield strength and the ultimate tensile strength for structural stainless steels to EN 10088 ¹⁾

Тип нержавіючої сталі

Type of stainless steel

Марка

Grade

Форма продукції

Product form

Холоднокатана смуга

Cold rolled strip

Гарячекатана смуга

Hot rolled strip

Гарячекатаний лист

Hot rolled plate

Болванки, дріт та заготовки

Bars, rods and sections

Номінальна товщина

мм

mm

мм

mm

мм

mm

мм

mm

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Н/мм²

N/mm²

Феритна

сталь

Ferritic steels

1.4003

280

450

280

450

250³⁾

450³⁾

260⁴⁾

450⁴⁾

1.4016

260

450

240

450

240³⁾

430³⁾

240⁴⁾

400⁴⁾

1.4512

210

380

210

380

-

-

-

-

Аустенітна сталь

Austenitic steels

1.4306

220

520

200

520

200

500

180

460

1.4307

175

450

1.4541

190

500

1.4301

230

540

210

520

210

520

1.4401

240

530

220

530

220

520

200

500

1.4404

1.4539

230

530

1.4571

540

540

200

500

1.4432

240

550

220

550

220

520

1.4435

1.4311

290

550

270

550

270

550

270

550

1.4406

300

580

280

580

280

580

280

580

1.4439

290

270

270

1.4529

300

650

300

650

300

650

1.4547

320

650

300

650

300

650

300

650

1.4318

350

650

330

650

330

630

-

-

Аустенітно-феритна сталь

Austenitic–ferritic steels

1.4362

420

600

400

600

400

630

400²⁾

600²⁾

1.4462

480

660

460

660

460

640

450

650

¹⁾ Номінальні значення і , що наведені в цій таблиці, можуть використовуватися в проектуванні без урахування анізотропного ефекту чи ефекту механічного зміцнення.

2.1.3 Проектні значення коефіцієнтів матеріалів

2.1.3 Design values of material coefficients

(1) Наступні значення коефіцієнтів матеріалів можуть бути прийняті для загального аналізу та при визначенні опору елементів і поперечних перерізів:

(1) The following values of the material coefficients may be assumed for the global analysis and in determining the resistances of members and cross-sections:

– Модуль пружності, :

– Modulus of elasticity, :

Н/мм² для аустенітних і аустенітно-феритних марок в таблиці 2.1, крім марок 1.4539, 1.4529 і 1.4547;

N/mm²for the austenitic and austenitic-ferritic grades in Table 2.1 excluding grades 1.4539, 1.4529 and 1.4547

Н/мм² для аустенітних марок 1.4539, 1.4529 і 1.4547;

N/mm² for the austenitic grades 1.4539, 1.4529 and 1.4547

Н/мм² для феритних марок в таблиці 2.1.

N/mm² for the ferritic grades in Table 2.1

– Модуль зсуву, , де

– Shear modulus, , where

– Коефіцієнт Пуассона в пружній стадії,

– Poisson’s ratio in elastic stage,

Для опису поведінки матеріалів у відпаленому стані в якості альтернативи можуть використовуватися криві залежності деформації від напруження згідно з Додатком С.

Alternatively, stress-strain curves according to Annex C may be used for materials in the annealed condition to describe the material behaviour.

(2) Для розрахунку переміщень окремих елементів може використовуватися середній модуль, що відповідає напруженню в елементі при межі експлуатаційної надійності, див.
4.2 (5).

(2) For calculating deflections in individual members, the secant modulus appropriate to the stress in the member at the serviceability limit state may be used,
see 4.2 (5).

2.1.4 В’язкість

2.1.4 Fracture toughness

(1) Аустенітні і аустенітно-феритні нержавіючі сталі, що охоплюються цією частиною 1.4, можуть вважатися досить в'язкими і не схильними до крихкого руйнування при робочій температурі нижче -40 °С.

(1) The austenitic and austenitic-ferritic stainless steels covered in this Part 1.4 may be assumed to be adequately tough and not susceptible to brittle fracture for service temperatures down to -40 °С.

Примітка. Аустенітні сталі також можуть використовуватися при температурах нижче -40 °С, але вимоги повинні визначатися для кожного конкретного випадку.

NOTE: Austenitic steels may also be used for temperatures below -40 °С, but the requirements should be determined for each particular case.

Примітка. Див. Додаток А 5.3 щодо набуття крихкості внаслідок контакту з цинком у вогні.

NOTE: See Annex A.5.3 concerning embrittlement due to contact with zinc in fire.

(2) Для феритних нержавіючих сталей керівними є правила в EN 1993-1-10. Необхідна температура для випробування та необхідні значення CVN (ударна в’язкість по Шарпі, що визначається на зразках з V-подібним надрізом) можуть бути визначені з таблиці 2.1 EN 1993-1-10.

(2) For ferritic stainless steels, the rules in
EN 1993-1-10 give guidance. Required testing temperature and required CVN-values may be determined from Table 2.1 of EN 1993-1-10.

Примітка 1. Феритні сталі не класифікуються на підкласи.

NOTE 1: Ferritic steels are not classified into sub-grades.

Примітка 2. Національний додаток може надати додаткову інформацію щодо в'язкості феритних нержавіючих сталей.

NOTE 2: The National Annex may provide further information on fracture toughness of ferritic stainless steels.

2.1.5 Властивості в напрямі товщини прокату

2.1.5 Through-thickness properties

(1) Вказівки щодо властивостей в напрямі товщини прокату наведені в
EN 1993-1-10.

(1) Guidance on the choice of
through-thickness properties is given in
EN 1993-1-10.

Примітка. Національний додаток може надати додаткову інформацію щодо вибору властивостей в напрямі товщини прокату.

NOTE: The National Annex may provide further information on the choice of through thickness properties.

2.1.6 Допуски

2.1.6 Tolerances

(1) Допуски за розмірами і масою прокатних сталевих заготовок, профілів замкнутого перерізу і листів повинні узгоджуватися з відповідними стандартами по продукції, якщо тільки не задані жорсткіші допуски

(1) The dimensional and mass tolerances of rolled steel sections, structural hollow sections and plates should conform with the relevant product standard unless more severe tolerances are specified.

Примітка. Для отримання інформації про допуски для товщини холоднокатаної нержавіючої сталі, слід звернутися до EN ISO 9445: 2006. Для листів – див. EN 10029.

NOTE: For information about tolerances for thickness of cold rolled stainless steel, reference should be made to EN ISO 9445: 2006. For plates see EN 10029

(2) Для зварних деталей повинні застосовуватися допуски, наведені в
EN 1090-2.

(2) For welded components the tolerances given in EN 1090-2 should be applied.

(3) Для розрахунку і проектування повинні використовуватися номінальні значення розмірів, за винятком випадків, коли проектна товщина смуг повинна визначатися відповідно до 3.2.4(3)
EN 1993-1-3.

(3) For structural analysis and design, the nominal values of dimensions should be used except that the design thickness of strips should be determined according to 3.2.4(3) of EN 1993-1-3.

2.2 Болти

2.2 Bolts

2.2.1 Загальні положення

2.2.1 General

(1) Болти і гайки з нержавіючої сталі повинні відповідати EN ISO 3506-1,2,3. Шайби повинні бути з нержавіючої сталі і повинні відповідати EN ISO 7089 або
EN ISO 7090, за обставинами. Опір корозії болтів має бути рівним або більшим, ніж опір корозії основного матеріалу.

(1) Stainless steel bolts and nuts should conform with EN ISO 3506-1,2,3. Washers should be of stainless steel and should conform with EN ISO 7089 or EN ISO 7090, as appropriate. The corrosion resistance of the bolts should be equivalent to, or better than, the corrosion resistance of the parent material.

(2) Номінальні межа текучості і тимчасовий опір для болтів з нержавіючої сталі повинні бути отримані з таблиці 2.2.

(2) The nominal yield strength and ultimate tensile strength for stainless steel bolts should be obtained from Table 2.2.

(3) До випуску відповідного європейського стандарту наведені характеристики повинні бути перевірені з використанням визнаної системи контролю якості, з відбором зразків від кожної партії кріпильних елементів.

(3) Pending the issue of an appropriate European Standard, the specified properties should be verified using a recognised quality control system, with samples from each batch of fasteners.

Таблиця

2.2 –

Номінальні значення і для болтів з нержавіючої сталі

Table

2.2 –

Nominal values of and for stainless steel bolts

Групи матеріалів

Material groups

Категорія матеріалу по
EN ISO 3506

Property class to EN ISO 3506

Діапазон розмірів

Range of sizes

Межа текучості ,

Н/мм²

Yield strength

N/mm²

Тимчасовий опір ,

Н/мм²

Ultimate tensile strength

N/mm²

Аустенітні і

аустенітно-феритні

Austenitic and austeniticferritic

50

M 39

210

500

70

M 24

450

700

80

M 24

600

800

2.2.2 Болти з попереднім натягом

2.2.2 Preloaded bolts

Примітка. Високоміцні болти з нержавіючої сталі не повинні використовуватися як болти з попереднім натягом, призначені для фрикційних з’єднань, якщо тільки їх прийнятність для конкретного застосування не продемонстрована результатами випробувань.

NOTE: High strength bolts made of stainless steel should not be used as preloaded bolts designed for a specific slip resistance, unless their acceptability in a particular application can be demonstrated from test results.

2.2.3 Інші типи механічного кріплення

2.2.3 Other types of mechanical fastener

(1) Вимоги по іншим типам механічного кріплення наведені в
EN 1993-1-3.

(1) Requirements for other types of mechanical fasteners are given in
EN 1993-1-3.

2.3 Присадочні матеріали

2.3 Welding consumables

(1) Загальні вимоги до присадочних матеріалів наведені в EN 1993-1-8.

(1) General requirements for welding consumables are given in EN 1993-1-8.

(2) Додатково до вимог EN 1993-1-8 зварювальні електроди повинні бути здатні забезпечити зварний шов з корозійною стійкістю, яка є достатньою для робочого середовища, за умови, що використовується правильна процедура зварювання.

(2) In addition to the requirements of
EN 1993-1-8, the welding electrodes should be capable of producing a weld with a corrosion resistance that is adequate for the service environment, provided that the correct welding procedure is used.

(3) Зварювальні електроди можуть вважатися придатними, якщо корозійна стійкість наплавленого металу і металу зварювального шва не менше ніж у того матеріалу, який зварюється.

(3) The welding electrodes may be assumed to be adequate if the corrosion resistance of the deposited metal and weld metal is not less than that of the material to be welded.

Примітка. Рекомендується професійна консультація по вибору процедури зварювання для з’єднання нержавіючих сталей.

NOTE: Professional advice is recommended on the selection of welding procedure for jointing stainless steels

3 Довговічність

3 DURABILITY

(1) Вимоги по довговічності, наведені в розділі 4 EN 1993-1-1, також повинні застосовуватися для нержавіючих сталей.

(1) The requirements for durability given in Section 4 of EN 1993-1-1 should also be applied for stainless steels.

(2) Відповідна марка нержавіючої сталі повинна бути обрана у відповідності до стійкості до корозії, що вимагається для середовища, в якому будуть використовуватися конструкційні елементи.

(2) An appropriate grade of stainless steel should be selected according to the corrosion resistance required for the environment in which the structural members are to be used.

Примітка. Вказівки по вибору матеріалів зі стійкістю до корозії наведені в Додатку А.

NOTE: Guidance on the selection of materials for corrosion resistance is given in Annex A.

(3) При використанні в естетичних цілях можливі незначні зміни вигляду поверхні, що можуть статися в результаті нальоту бруду (який при несприятливих обставинах може створити тріщини і привести до мікрокорозії поверхні), які також повинні прийматися до уваги. Відповідна стійка до корозії нержавіюча сталь повинна використовуватися для гарантії того, що відбувається тільки неглибокий вплив на поверхню протягом проектного терміну служби компонента.

(3) In cosmetic applications, the possible minor changes in surface appearance that might take place as a result of dirt deposits (which in adverse circumstances can create crevices and lead to surface micro-pitting) should also be taken into account. A suitable corrosion-resistant grade of stainless steel should be used to ensure that only superficial surface attack takes place within the design life of the component.

Примітка. Варіанти вигляду поверхні гарячекатаних листів описані в EN 10163.

NOTE: Surface aspect features of hot rolled plates are described in EN 10163.

(4) За необхідності, повинен бути вказаний відповідний режим очищення для підтримки зовнішнього вигляду поверхні.

(4) If necessary, a suitable cleaning regime should be specified to maintain surface appearance.

(5) Хоча при м’якому впливі атмосферних умов вимоги, що наведені в (3), можуть бути забезпечені більшістю марок нержавіючих сталей, проте необхідні рекомендації експертів, якщо нержавіюча сталь імовірно буде піддаватися впливу середовища, що містить хімічні речовини, включаючи атмосфери, пов’язані з певними промисловими процесами, в будівлях з басейнами, з морською водою і соляними бризками від доріг для боротьби з ожеледицею і тому подібне.

(5) Although, under benign atmospheric exposure conditions, the requirements given in (3) can be satisfied by most stainless steels, expert advice should be sought if stainless steel is required to be exposed to environments that contain chemicals, including atmospheres associated with certain industrial processes, in swimming pool buildings, sea water and salt spray from road de-icing or the like.

Примітка. Додаткова інформація з проектування для контролю корозії наведена в Додатку А.

NOTE: Additional information on design for corrosion control is given in Annex A.

4 ГРАНИЧНІ СТАНИ ЗА ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЮ ПРИДАТНІСТЮ

4 SERVICEABILITY LIMIT STATES

4.1 Загальні положення

4.1 General

(1) Вимоги по придатності до експлуатації, наведені в розділі 7
EN 1993-1-1 повинні застосовуватися до нержавіючих сталей.

(1) The requirements for serviceability given in Section 7 of EN 1993-1-1 should be applied for stainless steels.

(2) Прогини та переміщення елементів повинні оцінюватися відповідно до 4.2.

(2) Deflections in members should be estimated in accordance with 4.2.

4.2 Визначення прогинів та переміщень

4.2 Determination of deflections

(1) Вплив нелінійної поведінки напруження-деформація нержавіючих сталей і ефективність поперечного перерізу повинні прийматися до уваги при оцінці прогинів та переміщень.

(1) The effects of the non-linear
stress-strain behaviour of stainless steels, and the effectiveness of the cross-section, should be taken into account in estimating deflections.

Примітка. Вказівки для опису нелінійної поведінки відпаленого матеріалу сталі наводяться в інформаційному Додатку С.

NOTE: Guidance for the description of the non-linear material behaviour of annealed material is given in Informative Annex C.

(2) Основні вимоги щодо граничних станів за експлуатаційною придатністю вказані в пункті 3.4 EN 1990.

(2) The basic requirements for serviceability limit states are given in clause 3.4 of EN 1990.

Примітка. В EN 1990 наведені відповідні комбінації навантажень для використання в наступних ситуаціях:

NOTE: EN 1990 gives the appropriate combinations of actions to use in the following situations:

– для розрахунку прогинів та переміщень при постійному та/або змінному впливі;

– for calculating deflections under permanent and/or variable actions;

– коли необхідно враховувати тривалу деформацію через усадку, релаксацію чи повзучість металу;

– when long term deformations due to shrinkage, relaxation or creep need to be considered;

– якщо враховується зовнішній вигляд конструкції, комфорт користувача, або функціонування машинного обладнання.

– if the appearance of the structure or the comfort of the user or functioning of machinery are being considered.

(3) Ефективний поперечний переріз консервативно може ґрунтуватися на ефективній ширині стиснутих елементів класу 4 поперечних перерізів, які визначаються з використанням 5.2.3. В якості альтернативи, може бути використаний більш точний метод згідно з 4.4 (4) EN 1993-1-5.

(3) The effective cross-section may conservatively be based on effective widths of compression elements in Class 4
cross-sections determined using 5.2.3. Alternatively, the more accurate method in
4.4 (4) of EN 1993-1-5 may be used.

(4) У разі, якщо елементи піддаються запізненню зсуву, ефективний поперечний переріз може обчислюватися через ефективну ширину, визначену згідно 3.2 в EN 1993-1-5.

(4) In the case of members subject to shear lag, the effective cross-section may be based on effective widths determined using 3.2 in
EN 1993-1-5.

(5) Прогини та переміщення повинні оцінюватися з використанням середнього модуля пружності , визначеного з урахуванням напружень в елементах під комбінацією навантаження для відповідної межі експлуатаційної надійності та орієнтації напряму прокатування. Якщо орієнтація напряму прокатування невідома або не може бути гарантована, тоді повинно використовуватися значення для поздовжнього напрямку. В якості альтернативи, метод скінченних елементів, наведений в Додатку С
EN 1993-1-5 може бути використаний з описом нелінійної поведінки матеріалу, наведеного в Додатку С цього документа.

(5) Deflections should be estimated using the secant modulus of elasticity determined taking account of the stresses in the member under the load combination for the relevant serviceability limit state and the orientation of the rolling direction. If the orientation of the rolling direction is not known, or cannot be ensured, then the value for the longitudinal direction should be used. Alternatively, the
FE-methods given in Annex C of EN 1993-1-5 may be used with the description of the
non-linear material behaviour given in Annex C of this document.

(6) Значення середнього модуля пружності може бути отримано з:

(6) The value of the secant modulus of elasticity may be obtained from:

(4.1)

де:

where:

– середній модуль пружності, що відповідає напруженню в розтягнутому поясі;

is the secant modulus corresponding to the stress in the tension flange;

– середній модуль пружності, що відповідає напруженню в стиснутому поясі.

is the secant modulus corresponding to the stress in the compression flange.

(7) Значення і для відповідного напруження придатності до експлуатації , що проектується і напрямок прокатування можуть бути оцінені з використанням:

(7) The values of and for the appropriate serviceability design stress and rolling direction may be estimated using:

(4.2)

де:

чи 2.

With:

or 2.

(8) Значення коефіцієнта може бути взяте з таблиці 4.1.

(8) The value of the coefficient may be taken from Table 4.1.

Примітка. В Додатку С приведений метод для оцінки для тих марок, які не вказані в
таблиці 4.1.

NOTE: Annex C gives a method for evaluating for grades other than those listed in Table 4.1.

(9) В якості спрощення, зміна вздовж довжини елемента може бути проігнорована, і мінімальне значення для цього елементу (відповідне максимальному значенню напружень і ) може бути використане по всій його довжині.

(9) As a simplification, the variation of along the length of the member may be neglected and the minimum value of for that member (corresponding to the maximum values of the stresses and in the member) may be used throughout its length.