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

Таблиця

4.1 –

Значення

Table

4.1 –

Values of

Марка сталі

Steel grade

Коефіцієнт

Поздовжній напрям

Longitudinal direction

Перпендикулярний напрям

Transverse direction

1.4003

7

11

1.4016

6

14

1.4512

9

16

1.4301

1.4306

1.4307

1.4318

1.4541

6

8

1.4401

1.4404

1.4432

1.4435

1.4539

1.4571

7

9

1.4462

1.4362

5

5

5 ГраничнІ станИ ЗА несучоЮ здатнІстЮ

5 ULTIMATE LIMIT STATES

5.1 Загальні положення

5.1 General

(1) Умови, що викладені в розділах 5 і 6 EN 1993-1-1, повинні застосовуватися до нержавіючих сталей, за винятком випадків, коли вони змінюються або замінюються спеціальними умовами, наведеними в цій частині 1.4.

(1) The provisions given in Sections 5 and 6 of EN 1993-1-1 should be applied for stainless steels, except where modified or superseded by the special provisions given in this Part 1.4.

(2) Часткові коефіцієнти , як визначено в 2.3.4 EN 1993-1-1, застосовуються до різних характеристичних значень опору в цьому розділі наступним чином, див. таблицю 5.1.

(2) The partial factors as defined in 2.4.3 of EN 1993-1-1 are applied to the various characteristic values of resistance in this section as follows, see Table 5.1.

Таблиця

5.1 –

Часткові коефіцієнти

Table

5.1 –

Partial factors

Опір поперечних перерізів надлишковій деформації, включаючи місцеву втрату стійкості

Resistance of cross-sections to excessive yielding including local buckling

Опір елементів при перевірках втрати стійкості елементів

Resistance of members to instability assessed by member checks

Опір поперечних перерізів на розтяг при руйнуванні

Resistance of cross-sections in tension to fracture

Опір болтів, заклепок, зварних швів, штифтів і листів при навантаженні

Resistance of bolts, rivets, welds, pins and plates in bearing

Примітка. Значення можуть визначатися національним додатком. Рекомендуються наступні значення:

NOTE: values may be determined in the National Annex. The following values are recommended

(3) Правила для загального розрахунку з врахуванням пластичності не приводяться.

(3) No rules are given for plastic global analysis.

Примітка. Загальний розрахунок у пластичній стадії не повинен використовуватися, якщо тільки немає достатніх експериментальних свідчень, щоб гарантувати, що припущення, зроблені при розрахунках, є характерними для фактичної поведінки конструкції. Зокрема, не повинно бути доказів того, що з’єднання можуть чинити опір збільшенню внутрішніх моментів і сил за рахунок механічного зміцнення

NOTE: Plastic global analysis should not be used unless there is sufficient experimental evidence to ensure that the assumptions made in the calculations are representative of the actual behaviour of the structure. In particular there should be evidence that the joints are capable of resisting the increase in internal moments and forces due to strain hardening.

(4)Р З’єднання, що схильні до втоми, також повинні задовольняти принципам, що наведені у EN 1993-1-9.

(4)Р Joints subject to fatigue shall also satisfy the principles given in EN 1993-1-9.

(5) В елементах, які можуть піддаватися значній деформації, необхідно враховувати потенціал для збільшення міцності, отриманий за рахунок характеристик механічного зміцнення аустенітної нержавіючої сталі. Якщо механічне зміцнення збільшує вплив, якому повинні опиратися елементи, то з'єднання повинні проектуватися так, щоб відповідати збільшенню опору елемента, особливо при необхідності розрахунку за несучою здатністю.

(5) Where members may be subjected to significant deformation, account may be taken of the potential for enhanced strength gained through the work hardening properties of austenitic stainless steel. Where this work hardening increases the actions resisted by the members, the joints should be designed to be consistent with the increased member resistance, especially where capacity design is required.

5.2 Класифікація поперечних перерізів

5.2 Classification of cross-sections

5.2.1 Максимальне відношення ширини до товщини

5.2.1 Maximum width-to-thickness ratios

(1) Умови для проектування шляхом розрахунків, наведені в цій частині 1.4, можуть застосовуватися до поперечних перерізів з розмірами, приведеними в
EN 1993-1-3, за винятком наведених у цьому ж документі випадків коли абсолютні відношення ширини до товщини і , не перевищують 400, див. Рисунок 5.1.

(1) The provisions for design by calculation given in this Part 1.4 may be assumed to apply to cross-sections within the dimensional limits given in EN 1993-1-3, except that the overall width-to-thickness ratios and as defined in EN 1993-1-3 should not exceed 400, see Figure 5.1.

(2) Якщо візуальне викривлення плоских елементів поперечного перерізу є неприйнятним при експлуатаційному навантаженні, то потрібно керуватися обмеженням .

(2) If visual distortion of flat elements of the cross-section are unacceptable under the serviceability loading, a limit of may be applied.

Рисунок

5.1 –

Максимальне відношення ширини до товщини

Figure

5.1 –

Maximum width-to-thickness ratios

5.2.2 Класифікація елементів, що працюють на стиск

5.2.2 Classification of compression elements

(1) Елементи поперечного перерізу, що працюють на стиск, повинні класифікуватися як клас 1, 2 або 3 в залежності від меж, наведених у
таблиці 5.2. Стиснуті елементи які не відповідають критеріям для класу 3, повинні класифікуватися як елементи
класу 4.

(1) Compression elements of
cross-sections should be classified as Class 1, 2 or 3 depending upon the limits specified in
Table 5.2. Those compression elements that do not meet the criteria for Class 3 should be classified as Class 4 elements.

Таблиця

5.2

(частина 1 з 4) –

Максимальні відношення ширини до товщини для стиснутих частин

Table

5.2

(sheet 1 of 4) –

Maximum width-to-thickness ratios for compression parts

Внутрішня частина, що працює на стиск

Internal compression parts

Вісь згину

Axis of bending

Вісь згину

Axis of bending

Клас

Class

Частина, що
згинається

Part subject to

bending

Частина, що

стискається

Part subject to

compression

Частина, що згинається та
стискається

Part subject to bending and compression

Розподіл напруження в частинах (стиск додатний)

Stress distribution in parts (compression positive)

1

якщо (when)

якщо (when)

2

якщо (when)

якщо (when)

Розподіл нормального напруження в частинах (стиск додатний)

Stress distribution in parts (compression positive)

3

Для див. EN 1993-1-5

For see EN 1993-1-5

Таблиця

5.2

(частина 2 з 4) –

Максимальні відношення ширини до товщини для стиснутих частин

Table

5.2

(sheet 2 of 4) –

Maximum width-to-thickness ratios for compression parts

Марка

Grade

1.4301

1.4401

1.4462

Н/мм² (N/mm²)

210

220

460

1,03

1,01

0,698

Примітка. Для замкнутих профілів може бути консервативно прийнято як або

Note: For hollow sections, may conservatively be taken as or .

Звиси полиць

Outstand flanges

Клас

Class

Тип профілю

Section type

Частина, що стискається

Part subject to compression

Частина, що згинається та стискається

Part subject to bending and compression

Стискання на кінці

Tip in compression

Розтяг на кінці

Tip in tension

Розподіл нормального напруження в частинах (стиск додатний)

Stress distribution in parts (compression positive)

1

Холодно-формований

Cold formed

Зварний

Welded

2

Холодно-формований

Cold formed

Зварний

Welded

Таблиця

5.2

(частина 3 з 4) –

Максимальні відношення ширини до товщини для стиснутих частин

Table

5.2

(sheet 3 of 4) –

Maximum width-to-thickness ratios for compression parts

Розподіл нормального напруження в частинах (стиск додатний)

Stress distribution in parts (compression positive)

3

Холодно-формований

Cold formed

Для (for) див. (see) EN 1993-1-5

Зварний

Welded

Для (for) див. (see) EN 1993-1-5

Марка

Grade

1.4301

1.4401

1.4462

Н/мм² (N/mm²)

210

220

460

1,03

1,01

0,698

Кутикові профілі

Angles

Відноситься також до “Звиси полиць” (дивись частину 2)

Refer also to “Outstand flanges” (see sheet 2 of 3)

Не застосовується для кутиків при неперервному контакті з іншими деталями

Does not apply to angles in continuous contact with other components

Клас

Class

Переріз, що стискається

Section in compression

Розподіл нормального напруження в частинах (стиск додатний)

Stress distribution across section (compression positive)

3

Таблиця

5.2

(частина 4 з 4) –

Максимальні відношення ширини до товщини для стиснутих частин

Table

5.2

(sheet 4 of 4) –

Maximum width-to-thickness ratios for compression parts

Трубчасті профілі

Tubular sections

Клас

Class

Профілі до 240 CHS, що згинаються

Section in bending

Up to 240 CHS

Профілі, що стискаються

Section in compression

1

2

3

Примітка. Щодо мм і див. EN 1993-1-6

NOTE: For mm and see EN 1993-1-6.

Примітка. Щодо див. EN 1993-1-6

NOTE: For see EN 1993-1-6.

Марка

Grade

1.4301

1.4401

1.4462

Н/мм² (N/mm²)

210

220

460

1,03

1,01

0,698

5.2.3 Ефективна ширина поперечних перерізів для класу 4

5.2.3 Effective widths in Class 4 cross-sections

(1) У класі 4 поперечних перерізів ефективна ширина може бути використана для того, щоб при місцевій втраті стійкості виконати необхідні поправки для зменшення опору з використанням
4.4 (1) – (5) EN 1993-1-5, за винятком, якщо понижуючий коефіцієнт потрібно приймати наступним:

(1) In Class 4 cross-sections effective widths may be used to make necessary allowances for reductions in resistance due to the effects of local buckling using 4.4 (1) to (5) of EN 1993-1-5, except that the reduction factor should be taken as follows:

Холодноформовані або зварні внутрішні елементи:

Cold formed or welded internal elements:

, але (but) 1

(5.1)

Холодноформовані виступаючі елементи:

Cold formed outstand elements:

, але (but) 1

(5.2)

Зварні виступаючі елементи:

Welded outstand elements:

, але (but) 1

(5.3)

де – це гнучкість елемента, що визначається як:

where is the element slenderness defined as:

де

in which

– відповідна товщина;

is the relevant thickness

– коефіцієнт втрати стійкості, що залежить від коефіцієнта напруження і граничних умов з таблиці 4.1 або
таблиці 4.2 в EN 1993-1-5;

is the buckling factor corresponding to the stress ratio and boundary conditions from Table 4.1 or Table 4.2 in EN 1993-1-5 as appropriate

– відповідна ширина, яка рівна:

is the relevant width as follows:

–  для поличок (за винятком RHS (Rectangular Hollow Section –
прямокутний замкнутий профіль));

= for webs (except RHS)

– ширина плоского елементу для поличок RHS, яка консервативно може бути прийнята як ;

= flat element width for webs of RHS, which can conservatively be taken as

–  для внутрішніх фланцевих
елементів (за винятком RHS);

= for internal flange elements
(except RHS)

– ширина плоского елементу для полиць RHS, яка консервативно може бути принята як ;

= flat element width for RHS flanges, which can conservatively be taken as

–  для звисів полиць;

= for outstand flanges

–  для рівнополичних і нерівнополичних кутиків.

= for equal leg angles and unequal leg angles

– коефіцієнт по матеріалу, який визначається згідно з табл. 5.2.

is the material factor defined in
Table 5.2.

5.2.4 Впливи запізнювання зсуву

5.2.4 Effects of shear lag

(1) Впливи запізнювання зсуву потрібно враховувати згідно з вказівками
3.3 EN 1993-1-5.

(1) The effects of shear lag should be taken into account as specified in 3.3 of
EN 1993-1-5.

5.3 Опір поперечних перерізів

5.3 Resistance of cross-sections

5.3.1 Опір розтягу в місцях, ослаблених отворами для болтів

5.3.1 Tension resistance at holes for bolts

(1) Значення опору розтягу поперечного перерізу потрібно приймати меншим із значень: опору пластичній деформації поперечного перерізу брутто і межі міцності поперечного перерізу нетто.

(1) The tension resistance of a
cross-section should be taken as the lesser of the plastic resistance of the gross
cross-section and the ultimate resistance of the net cross-section.

(2) Опір пластичній деформації поперечного перерізу брутто повинен визначатися за формулою:

(2) The plastic resistance of the gross cross-section should be determined using:

(5.4)

(3) Межа міцності поперечного перерізу нетто повинна визначатися за формулою:

(3) The ultimate resistance of the net cross-section should be determined from:

(5.5)

при:

, але ;

with:

but

[кількість болтів на поперечному
перерізі]/[загальна кількість болтів в з’єднанні];

[number of bolts at the
cross-section]/[total number of bolts in the connection]

, але

but

where:

де – площа поперечного перерізу
нетто;

is the net cross-sectional area;

– номінальний діаметр отвору для болта;

is the nominal diameter of the bolt hole;

– відстань від центру отвору для
болта до прилеглого краю в напрямі,
перпендикулярному напрямку передачі навантаження;

is the edge distance from the centre of the bolt hole to the adjacent edge, in the direction perpendicular to the direction of load transfer;

– відстань від центра до центра між отворами для болтів в напрямі, перпендикулярному напрямку передачі навантаження.

is the spacing centre-to-centre of bolt holes, in the direction perpendicular to the direction of load transfer.

5.4 Опір елементів втраті стійкості

5.4 Buckling resistance of members

5.4.1 Загальні положення

5.4.1 General

(1) Для нержавіючих сталей мають виконуватися умови втрати стійкості за згинальною, поперечно-крутильною, крутильною, згинально-крутильною формами та формою викривлення, що викладені в EN 1993-1-1 і EN 1993-1-3 відповідно, крім доповнень і змін в 5.4.2 або 5.4.3.

(1) The provisions for flexural,
lateral-torsional, torsional, flexural-torsional and distortional buckling given in
EN 1993-1-1 and EN 1993-1-3 as appropriate should be applied for stainless steels except as supplemented or modified in 5.4.2 or 5.4.3.

Примітка. Пункт 6.3.2.3 EN 1993-1-1 не використовується для нержавіючої сталі.

NOTE: Clause 6.3.2.3 of EN 1993-1-1 is not applicable to stainless steel.

(2) У формулах EN 1993-1-1 використовуються абсолютні значення впливів. – це найменше із значень , , і , де та залежать від згинальної, – від крутильної, а – від крутильно-згинальної втрати стійкості.

(2) The actions should be placed into the formulae in EN 1993-1-1 as absolute values. is the lowest of the values , , and where and are calculated on the basis of flexural buckling, is calculated on the basis of torsional buckling and is calculated on the basis of torsional-flexural buckling.

5.4.2 Елементи постійного поперечного перерізу при стисненні

5.4.2 Uniform members in compression

5.4.2.1 Криві втрати стійкості

5.4.2.1 Buckling curves

(1) Для центрально стиснутих елементів, значення для відповідної умовної гнучкості має визначатися з відповідної кривої втрати стійкості відповідно до:

(1) For axial compression in members the value of for the appropriate
non-dimensional slenderness should be determined from the relevant buckling curve according to:

(5.6)

з (with)

(5.7)

де

Where

(5.8)

для класів 1, 2 та 3 поперечного перерізу;

for Class 1, 2 and 3 cross-sections

(5.9)

для класу 4 поперечного перерізу;

for Class 4 cross-sections

– коефіцієнт недосконалості;

is an imperfection factor

– пружна критична сила для
відповідної форми втрати стійкості яка
залежить від характеристик поперечного перерізу брутто;

is the elastic critical force for the
relevant buckling mode based on the gross cross sectional properties

– гранична гнучкість.

limiting slenderness

(2) Значення и , що відповідають відповідній кривій втрати стійкості,
повинні бути отримані з таблиці 5.3. Криві втрати стійкості в таблиці 5.3 не
використовуються для замкнутих профілів, для яких сталі відпалюються після виготовлення .

(2) Values for and corresponding to the appropriate buckling curve should be obtained from Table 5.3. The buckling curves in Table 5.3 do not apply to hollow sections which are annealed after fabrication.

(3) При гнучкості або при впливом втрати стійкості можна знехтувати і виконувати лише перевірку міцності поперечного перерізу.

(3) For slenderness or for the buckling effects may be ignored and only cross sectional checks apply.