Страница 5: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-4:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-4. Загальні положення. Додаткові правила для неіржавіючої сталі (59847)

Таблиця

5.3 –

Значення и для втрати стійкості за згинальною, крутильною і згинально-крутильною формами

Table

5.3 –

Values of and for flexural, torsional and torsional-flexural buckling

Форма втрати стійкості

Buckling mode

Тип елементу

Type of member

Згинальна

Flexural

Холодноформований відкритого перерізу

Cold formed open sections

0,49

0,40

Закритого перерізу (зварний та безшовний)

Hollow sections (welded and seamless)

0,49

0,40

Зварний відкритого перерізу (основні осі)

Welded open sections (major axis)

0,49

0,20

Зварний відкритого перерізу (малі осі)

Welded open sections (minor axis)

0,76

0,20

Крутильна і згинально-крутильна

Torsional and torsional-flexural

Всі елементи

All members

0,34

0,20

5.4.3 Елементи постійного поперечного перерізу при згині

5.4.3 Uniform members in bending

5.4.3.1 Криві випучування при втраті стій-кості за згинально-крутильною формою

5.4.3.1 Lateral torsional buckling curves

(1) Для згинальних елементів постійного поперечного перерізу значення для відповідної умовної гнучкості потрібно визначати з виразу:

(1) For bending members of constant cross-section, the value of for the appropriate non-dimensional slenderness should be determined from:

(5.10)

в якому

in which

(5.11)

(5.12)

– коефіцієнт недосконалості

is the imperfection factor

для холодноформованих профілів і профілів замкнутого
перерізу (зварних та безшовних);

for cold formed sections and hollow sections (welded and
seamless)

для зварних профілів
відкритого перерізу та інших
профілів, для яких немає даних по випробуванням;

for welded open sections and other sections for which no test data is available

– критичний момент при втраті
стійкості за плоскою формою згину у
пружній стадії.

is the elastic critical moment for
lateral-torsional buckling

(2) При умовній гнучкості або при впливом втрати
стійкості за втратою плоскої форми згину можна знехтувати і виконувати лише
перевірку міцності поперечного перерізу.

(2) For slendernesses or for lateral torsional buckling effects may be ignored and only cross sectional checks apply.

5.5 Елементи постійного поперечного перерізу, що згинаються та стискаються

5.5 Uniform members in bending and axial compression

(1) Елементи, які піддаються згину та осьовому стиску повинні задовольняти наступному:

(1) Members which are subjected to combined bending and axial compression should satisfy:

Центральний стиск та крутильний момент відносно головної осі

Axial compression and uniaxial major axis moment

Для запобігання передчасної втрати стійкості відносно основної осі:

To prevent premature buckling about the major axis:

(5.13)

Для запобігання передчасної втрати стійкості навколо малої осі (для елементів, що піддаються втраті стійкості за втратою плоскої форми згину):

To prevent premature buckling about the minor axis (for members subject to
lateral-torsional buckling):

(5.14)

Осьовий стиск та крутильний момент по одній малій осі

Axial compression and uniaxial minor axis moment:

Для запобігання передчасного згину навколо малої осі:

To prevent premature buckling about the minor axis:

(5.15)

Осьовий стиск і двовісний крутний момент

Axial compression and biaxial moments:

Всі елементи повинні задовольняти:

All members should satisfy:

(5.16)

Елементи, що потенційно схильні до втрати стійкості за втратою плоскої форми згину, також повинні задовольняти:

Members potentially subject to
lateral-torsional buckling should also satisfy:

(5.17)

У вказаних вище виразах:

In the above expressions:

і – зміщення в нейтральній осі, коли поперечний переріз піддається
рівномірному стиску;

and are the shifts in the neutral axes when the cross-section is subject to uniform compression

, , – проектні значення сили стиску і максимальні крутні моменти навколо осей y-y і z-z вздовж елемента
відповідно;

, and are the design values of the compression force and the maximum moments about the y-y and z-z axis along the member, respectively

– найменше значення для наступних форм втрати стійкості:
згинальної навколо осі у, згинальної
навколо осі z, крутильної та
згинально-крутильної форм;

is the smallest value of for the following four buckling modes: flexural buckling about the y axis, flexural buckling about the z axis, torsional buckling and
torsional-flexural buckling

– найменше значення для наступних форм втрати стійкості:
згинальної навколо осі z, крутильної та згинально-крутильної форм;

is the smallest value of for the following three buckling modes: flexural buckling about the z axis, torsional buckling and
torsional-flexural buckling

и – значення , що визначені для осей y и z відповідно,

and are the values of determined for the y and z axes respectively in which

де – для класу 1 чи 2 поперечних перерізів;

for Class 1 or 2 cross-sections

– для класу 3
поперечних перерізів;

for Class 3 cross-sections

– для класу 4
поперечних перерізів.

for Class 4 cross-sections

і – модулі пластичності для осей y и z відповідно;

and are the plastic moduli for the y and z axes respectively

– опір втраті стійкості за
згинально-крутильною формою;

is the lateral-torsional buckling
resistance

, , – коефіцієнти взаємодії.

, , are the interaction factors

Примітка 1. В національному додатку можуть бути визначені , , . Рекомендуються наступні значення:

NOTE 1: The National Annex may define , , . The following values are recommended:

але (but)

Але (but)

Примітка 2. В національному додатку можуть бути приведені інші коефіцієнти взаємодії в якості альтернативи рівнянням 5.13–5.17.

NOTE 2: The National Annex may give other interaction formulae as alternatives to equations 5.13 to 5.17.

5.6 Опір на зріз

5.6 Shear resistance

(1) Розрахунковий опір на зріз повинен бути прийнятий як менший з: опору втраті стійкості при дії перерізувальної сили згідно 5.2 (1)
EN 1993-1-5 зі змінами (3) і (4) та опору на зріз у пластичній стадії згідно
6.2.6 (2) EN 1993-1-1.

(1) The design shear resistance should be taken as the lesser of the shear buckling resistance according to 5.2 (1) of EN 1993-1-5 modified by (3) and (4) and the plastic shear resistance according to 6.2.6 (2) of EN 1993-1-1.

(2) Листи з відношенням більше ніж для непідсилених стінок або для підсилених стінок повинні перевірятися на опір втраті стійкості при зсуві і повинні бути забезпечені ребрами жорсткості на опорах,

(2) Plates with greater than for an unstiffened web or for a stiffened web should be checked for resistance to shear buckling and should be provided with transverse stiffeners at the supports.

де – чиста глибина захвату між
фланцями, див. рисунок 5.1
EN 1993-1-5;

where is the clear web depth between flanges, see Figure 5.1 of
EN 1993-1-5

визначено в таблиці 5.2;

is defined in Table 5.2

визначено в пункті 5.3
EN 1993-1-5.

is defined in clause 5.3 of
EN 1993-1-5

Примітка. У національному додатку може бути визначено . Рекомендується значення = 1,20.

NOTE: The National Annex may define . The value = 1,20 is recommended.

(3) Для стінок з поперечними ребрами жорсткості на опорах і для стінок або з проміжними поперечними, або з поздовжніми ребрами жорсткості або і тими й іншими, коефіцієнт для додавання до опору втраті стійкості при дії перерізувальної сили до стінки повинно бути отримано наступним чином:

(3) For webs with transverse stiffeners at supports only and for webs with either intermediate transverse or longitudinal stiffeners or both, the factor for the contribution of the web to shear buckling resistance should be obtained as follows:

для

for

(5.18)

для

for

(5.19)

де дано в пунктах 5.3 (3) і (5)
EN 1993-1-5.

where is given in clauses 5.3 (3) and (5) of EN 1993-1-5

(4) Якщо опір полиць не повністю використовується при протистоянні згинаючому моменту, тобто , то коефіцієнт , що представляє роботу полиць, може бути включений в опір втраті стійкості при дії перерізувальної сили. наведений у пункті 5.4 (1) EN 1993-1-5, але з с, вказаними нижче:

(4) If the flange resistance is not fully utilised in withstanding the bending moment, i.e. , then a factor representing the contribution from the flanges may be included in the shear buckling resistance. is given in clause 5.4 (1) of
EN 1993-1-5 but with c given below:

і

and

(5.20)

5.7 Поперечні ребра жорсткості

5.7 Transverse web stiffeners

(1) Умови в 9.3 EN 1993-1-5 використовуються з доповненнями згідно з (2) і (3).

(1) The provisions in 9.3 of EN 1993-1-5 apply with additions according to (2) and (3).

(2) Опір ребра жорсткості втраті
стійкості із площини повинен
визначатися по 5.4.2 з використанням і . Приведена довжина ребра жорсткості повинна відповідати
умовам закріплення, але не бути меншою за , якщо обидва кінці зафіксовані збоку. Більша довжина може використовуватися за умови меншого закріплення кінців. Якщо ребро жорсткості має виріз на
навантаженому кінці, опір його
поперечного перерізу має перевірятися на навантаженому кінці з урахуванням площі нетто.

(2) The out-of-plane buckling resistance of the stiffener should be determined from 5.4.2 using and . The buckling length of the stiffener should be appropriate for the conditions of restraint, but not less than , where both ends are fixed laterally. A larger value of should be used for conditions that provide less end restraint. If the stiffener has a cut-out at the loaded end, its cross sectional resistance should be checked at the loaded end considering the net area.

(3) Для перевірки втрати стійкості ефективна площа поперечного перерізу ребра жорсткості повинна включати саме ребро жорсткості, а також ширину стінки в по обидва боки від ребра жорсткості. На кінцях елемента (чи отворів у стінці) додаткова ширина, яка повинна прийматися до уваги, повинна дорівнювати або існуючій ширині, в залежності від того, яке із значень є меншим.

(3) For the buckling check, the effective cross-sectional area of a stiffener should include the stiffener itself plus a width of web of either side of the stiffener. At the ends of the member (or openings in the web) the contributory width to be taken into account should be either or the existing width, whichever is the smaller.

6 Проектування з’єднань

6 Connection design

6.1 Загальні положення

6.1 General

(1) Умови, наведені в EN 1993-1-8, повинні застосовуватися до нержавіючих сталей, за винятком випадків, коли скореговано або замінено спеціальними умовами, наведеними в 6.2 та 6.3.

(1) The provisions given in EN 1993-1-8 should be applied for stainless steels, except where modified or superseded by the special provisions given in 6.2 and 6.3.

Примітка. Інформація по довговічності наведена в Додатку А. Інформація з виготовлення з’єднань наведена в EN 1090-2.

NOTE: Information on durability is given in Annex A. Information on fabrication of connections is given in EN 1090-2.

(2) Проектування з'єднань для листів нержавіючої сталі з використанням самонарізальних гвинтів повинно відповідати EN 1993-1-3, за винятком, коли сила висмикування повинна визначатися випробуванням.

(2) The design of connections for stainless steel sheets using self-tapping screws should be in accordance with
EN 1993-1-3 except that the pull-out strength should be determined by testing.

Примітка 1. Здатність шурупа до свердління і утворення нарізки в нержавіючій сталі повинна бути підтверджена випробуваннями або достатнім досвідом.

NOTE 1: The ability of the screw to drill and form threads in stainless steel should be demonstrated by tests unless sufficient experience is available.

Примітка 2. Формули для сили висмикування на підставі випробування згідно з розділом 7 можуть бути дані в Національному додатку.

NOTE 2: Formulae for pull-out strength based on testing according to Section 7 may be given in the National Annex.

6.2 З’єднання на болтах

6.2 Bolted connections

(1) Міцність на зминання повинна розраховуватися заміною на приведене значення , дане у формулі

(1) Bearing strength should be calculated by replacing by a reduced value given by:

, але (but)

(6.1)

(2) Болти з нержавіючої сталі, що схильні до зрізу по EN ISO 3506 категорії матеріалу 50, 70 і 80 повинні розглядатися як марки болтів 4.6, 5.6 та 8.8.

(2) Stainless steel bolts in shear to
EN ISO 3506 property classes 50, 70 and 80 should be treated like bolts grades 4.6, 5.6 and 8.8.

(3) Несуча здатність болта на зсув повинна визначатися з наступної формули:

(3) The shear resistance of a bolt, should be determined from the following:

(6.2)

де

where

– площа поперечного перерізу болта брутто (якщо площина зрізу проходить
через ненарізну частину болта); або площа розтягненої частини болта (якщо площина зрізу проходить через нарізну частину
болта);

is the gross cross-section area of the bolt (if the shear plane passes through
unthreaded portion of the bolt); or the tensile stress area of the bolt (if the shear plane passes through the threaded
portion of the bolt);

– тимчасовий опір болта на розтяг, див. таблицю 2.2.

is the ultimate tensile strength of the bolt, see Table 2.2.

Примітка. Значення може бути визначено в Національному додатку. Рекомендовані значення наступні:

NOTE: The value of may be defined in the National Annex. The recommended values are:

– якщо площина зрізу проходить через ненарізну частину болта, ;

– if the shear plane passes through unthreaded portion of the bolt,

– якщо площина зрізу проходить через нарізну частину болта, .

– if the shear plane passes through the threaded portion of the bolt,

6.3 Проектування зварних швів

6.3 Design of welds

(1) При визначенні проектного опору кутових зварних швів значення коефіцієнта кореляції повинно бути прийняте як 1,0 для номінальних класів міцності
нержавіючої сталі, якщо тільки менше значення не обґрунтоване випробуваннями відповідно до розділу 7.

(1) In determining the design resistance of fillet welds, the value of the correlation factor should be taken as 1,0 for all nominal strength classes of stainless steel, unless a lower value is justified by tests in accordance with Section 7.

7 РОЗРАХУНОК НА ОСНОВІ випробувань

7 Design assisted by testing

(1) Розділ 5.2 і Додаток D EN 1990 і розділ 9 та Додаток А EN 1993-1-3 прийнятні до нержавіючих сталей.

(1) Section 5.2 and Annex D of EN 1990 and Section 9 and Annex A of EN 1993-1-3 are applicable to stainless steels.

(2) Прототипи для випробувань повинні бути виготовлені аналогічним чином, що й компоненти кінцевої продукції, так, щоб вони відображали той же рівень механічного зміцнення.

(2) Prototypes for testing should be produced in a similar manner to the components of the final product, such that they reflect the same levels of work hardening.

(3) Оскільки марки нержавіючої сталі можуть демонструвати анізотропні властивості, зразки повинні готуватися з плити або листа тієї ж орієнтації (тобто перпендикулярно або паралельно напрямку прокатування) що і конструкція. Якщо кінцева орієнтація невідома або не може бути гарантована, випробування повинні бути проведені для обох орієнтацій, і має бути обраний найменш сприятливий результат.

(3) Because stainless steel grades can exhibit anisotropy, the specimens should be prepared from the plate or sheet in the same orientation (i.e. transverse or parallel to the rolling direction) as intended for the final structure. If the final orientation is unknown or cannot be guaranteed, tests should be conducted for both orientations and the less favourable result should be adopted.

8 Втома

8 Fatigue

(1) Для визначення межі втоми конструкцій з нержавіючої сталі необхідно звернутися до EN 1993-1-9.

(1) For determining the fatigue strength of stainless steel structures, reference should be made to EN 1993-1-9.

9 Вогнестійкість

9 Fire resistance

(1) Для проектування конструкцій з врахуванням вогнестійкості, повинні бути використані характеристики матеріалів при підвищених температурах з Додатку С
EN 1993-1-2.

(1) For structural fire design, material properties at elevated temperatures in
Annex C of EN 1993-1-2 should be used.