Позначення: w = зварний шов, FSW = зварювання тертям з перемішуванням

Key: w = weld, FSW = friction stir welding

Рисунок

A.10 –

Типові оболонки (а) та (b) з профілів, а також (c) з профілів і пластин, підсилені в осьовому напрямку

Figure

A.10 –

Typical axially stiffened shells made of (a) and (b) extrusions and (c) plates and extrusions

A.5.3 Ізотропні стінки з кільцевими елементами жорсткості

A.5.3 Isotropic walls with circumferential stiffeners

(1) Для перевірки на втрату стійкості керуються правилами, поданими у A.5.6, умовно розглядаючи підсилену оболонку як ортотропну.

(1) For the purpose of buckling checks, rules given in A.5.6 apply assuming the stiffened wall to behave as an orthotropic shell.

A.5.4 Кільцево гофровані стінки з меридіональними елементами жорсткості

A.5.4 Circumferentially corrugated walls with meridional stiffeners

A.5.4.1 Загальні положення

A.5.4.1 General

(1) В усіх розрахунках слід використовувати товщину без покриттів і геометричних допусків.

(1) All calculations should be carried out with thickness exclusive of coatings and geometric tolerances.

(2) Мінімальна товщина гофрованого настилу стінки має бути не меншою за 0,68мм.

(2) The minimum core thickness for the corrugated sheeting of the wall should be 0,68mm.

(3) Якщо циліндрична стінка з кільцевим гофруванням має прилеглі меридіональні елементами жорсткості, слід вважати, що така стінка не сприймає меридіональні зусилля, окрім випадку, коли вона розглядається як ортотропна оболонка, див. А.5.6.

(3) If the cylindrical wall is fabricated from corrugated sheeting with the corrugations running circumferentially and meridional stiffeners are attached to the wall, the corrugated wall should be assumed to carry no meridional forces unless the wall is treated as an orthotropic shell, see A.5.6.

(4) Особливу увагу слід приділяти забезпеченню того, щоб елементи мали постійну гнучкість в меридіональній площині, нормальній до стінки, так як це необхідно для розвитку опору втраті стійкості.

(4) Particular attention should be paid to ensure that the stiffeners are flexurally continuous with respect to bending in the meridional plane normal to the wall, because the flexural continuity of the stiffener is essential in developing resistance to buckling.

(5) Якщо стінка підсилюється меридіонально, то закріплення настилу до елементів жорсткості має забезпечити передачу розподілених дотичних навантажень з настилу на елементи жорсткості. Необхідно підібрати потрібну товщину настилу, щоб запобігти розриву в місцях кріплень, зважаючи на знижену несучу здатність гофрованого настилу в місцях цих з’єднань.

(5) If the wall is stiffened with meridional stiffeners, the fasteners between the sheeting and stiffeners should be proportioned to ensure that the distributed shear loading on each part of the wall sheeting is transferred into the stiffeners. The sheeting thickness should be chosen to ensure that local rupture at these fasteners is prevented, taking proper account of the reduced bearing strength of fasteners in corrugated sheeting.

(6) Необхідно виконати всі розрахунки результуючих напружень, опорів та решту перевірок, наведених у 5, 6.1 та A.1, з урахуванням викладеного вище в пунктах від (1) до (5).

(6) The design stress resultants, resistances and checks should be carried out as in 5, 6.1 and A.1, but including the additional provisions set out in (1) to (5) above.

Примітка. Приклад влаштування підсилення стінки показано на Рисунку А.11.

NOTE: Example of arrangement for stiffening the wall are shown in Figure A.11.

(7) Болти закріплення панелей мають задовільняти умови EN 1999-1-1. Мінімальний діаметр болта М8.

(7) Bolts for fastenings between panels should satisfy the requirements of EN 1999-1-1. The bolt size should not be less than M8.

(8) Вузол з’єднання панелей має відповідати вимогам EN 1999-1-4 для болтів під дією зсуву.

(8) The joint detail between panels should comply with the provisions of EN 1999-1-4 for bolts loaded in shear.

(9) Крок між закріпленнями по периметру не повинен перевищувати 3° по окружності.

(9) The spacing between fasteners around the circumference should not exceed 3° of the circumference.

(10) Якщо в стінці є отвори під люки, двері, шнеки або інші елементи, ці зони слід місцево підсилити, застосувавши гофрований настил більшої товщини, щоб гарантувати, що концентратори напружень не призведуть до місцевого розриву.

(10) If penetrations are made in the wall for hatches, doors, augers or other items, a thicker corrugated sheet should be used locally to ensure that the local stress raisers associated with mismatches of stiffness do not lead to local rupture.

Примітка. Типова схема болтового з`єднання панелей показана на Рисунку А.12.

NOTE: A typical bolt arrangement detail for a panel is shown in Figure A.12.

Рисунок

A.11 –

Приклад влаштування меридіонального підсилення оболонок з кільцевим гофруванням

Figure

A.11 –

Example of arrangement for meridional stiffeners on circumferentially corrugated shells

Рисунок

A.12 –

Типова схема болтового з’єднання панелей гофрованої оболонки

Figure

A.12 –

Typical bolt arrangement for panel of a corrugated shell

A.5.4.2 Осьовий стиск

A.5.4.2 Axial compression

(1) Розрахунковий опір осьовому стиску у кожній точці оболонки слід визначати, використовуючи зазначений клас допуску за виконанням, інтенсивність внутрішнього тиску і рівномірно розподіленого кільцевого стискуючого напруження. При проектуванні необхідно враховувати кожну точку стінки оболонки, не звертаючи уваги на меридіональні зміни осьового стиску, за винятком випадків, передбачених цією Частиною.

(1) Under axial compression, the design resistance should be determined at every point in the shell using the specified tolerance class for execution, the intensity of the guaranteed co-existent internal pressure and the circumferential uniformity of the compressive stress. The design should consider every point on the shell wall, ignoring the meridional variation of the axial compression, except where the provisions of this Part allow for this.

(2) Розрахунок на втрату стійкості стінок з меридіональним підсиленням слід проводити за одним з двох методів:

(2) If the wall is stiffened with meridional stiffeners, the buckling design of the wall should be carried out using one of two alternative methods:

a) розрахунок на втрату стійкості еквівалентної ортотропної оболонки (див. А.5.6) якщо меридіональна відстань між елементами жорсткості відповідає вимогам A.5.6.1(3);

a) buckling of the equivalent orthotropic shell (following A.5.6) if the meridional distance between stiffeners satisfies A.5.6.1(3);

b) розрахунок на втрату стійкості окремих елементів жорсткості (вважається, що гофрована стінка не сприймає осьові навантаження, але забезпечує додатковий опір елементам жорсткості) згідго з A.5.4.3 якщо меридіональна відстань між елементами жорсткості не відповідає вимогам A.5.6.1(3).

b) buckling of the individual stiffeners (corrugated wall assumed to carry no axial force, but providing restraint to the stiffeners) and following A.5.4.3 if the meridional distance between stiffeners does not satisfy A.5.6.1(3).

(3) Для гофрованої оболонки без меридіонального підсилення, характеристичне значення місцевого опору пластичній втраті стійкості приймається як більше зі значень:

(3) If the corrugated shell has no meridional stiffeners, the characteristic value of local plastic buckling resistance should be determined as the greater of:

(A.45)

або

and

(A.46)

де:

where:

товщина листа

t is the sheet thickness;

відстань між піком вершини і низом западини;

d is the crest to trough amplitude;

місцева кривизна гофрування (див. Рисунок А.14);

r_φ is the local curvature of the corrugation (see Figure A.14);

Значення місцевого опору пластичній втраті стійкості приймається не залежно від величини внутрішнього тиску .

The local plastic buckling resistance should be taken as independent of the value of internal pressure .

Примітка. Місцевий опір пластичній втраті стійкості це опір зминанню гофрування.

NOTE: The local plastic buckling resistance is the resistance to corrugation collapse or “roll-down”.

(4) Розрахункове значення місцевого опору пластичній втраті стійкості визначається за:

(4) The design value of the local plastic buckling resistance should be determined as:

(A.47)

де:

in which:

та згідно з 2.7.2.

and as given in 2.7.2.

(5) В кожній точці конструкції розрахункові напруження мають задовільняти наступну вимогу:

(5) At every point in the structure the design stresses should satisfy the condition:

(A.48)

A.5.4.3 Підсилені стінки, в яких осьовий стиск сприймається виключно елементами жорсткості

A.5.4.3 Stiffened wall treated as carrying axial compression only in the stiffeners

(1) Якщо вважається, що гофрована стінка не сприймає осьові навантаження (метод (b) у A.5.4.3), можна припустити, що настил має здатність стримувати переміщення в площині стінки елементів жорсткості при втраті стійкості, а отже опір втраті стійкості слід розраховувати за одним з двох методів:

(1) If the corrugated sheeting is assumed to carry no axial force (method (b) in A.5.4.3), the sheeting may be assumed to restrain all buckling displacements of the stiffener in the plane of the wall, and the resistance to buckling should be calculated using one of the two following two alternative methods:

(a) ігноруючи вплив настилу, як такий, що стримує переміщення втрати стійкості в площині, нормальній до стіни;

(a) ignoring the supporting action of the sheeting in resisting buckling displacements normal to the wall;

(b) враховуючи вплив настилу, як такий, що стримує переміщення втрати стійкості в площині, нормальній до стіни.

(b) allowing for the stiffness of the sheeting in resisting buckling displacements normal to the wall.

(2) У методі (a) пункту (1) опір окремого елемента жорсткості можна приймати як опір концентричному стиску елемента. Розрахункове значеня опору втраті стійкості N_s,Rd визначають за:

(2) Using method (a) in (1), the resistance of an individual stiffener may be taken as the resistance to concentric compression on the stiffener. The design buckling resistance N_s,Rd should be obtained from:

(A.49)

де:

where:

ефективна площа поперечного перерізу елемента жорсткості.

is the effective cross-sectional area of the stiffener.

(3) Понижуючий коефіцієнт слід приймати за EN 1999-1-1 для втрати стійкості за згинальною формою перпендикулярно до стінки (по кільцевій осі) відповідно до типу сплаву, використовуючи криву стійкості 2 незалежно від сплаву ( і ).

За ефективну довжину колони у визначенні понижуючого коефіцієнта слід брати відстань між сусідніми кільцями жорсткості.

(3) The reduction factor should be obtained from EN 1999-1-1 for flexural bucking normal to the wall (about the circumferential axis) according to the type of alloy and using buckling curve 2 irrespective of the alloy adopted ( and ).

The effective length of column used in determining the reduction factor should be taken as the distance between adjacent ring stiffeners.

(4) Якщо враховується пружний опір стінки втраті стійкості елемента жорсткості, мають задовольнятись наступні умови:

(4) If the elastic restraint provided by the wall against buckling of the stiffener is taken into account, both of the following conditions should be met:

a) Ділянка стінки, що забезпечує додатковий пружний опір втраті стійкості елемента жорсткості, повинна мати довжину, що дорівнює довжині стінки, так само як прилеглі елементи жорсткості (див. Рисунок А.13), а також мати вільне обпирання на обох кінцях.

a) The section of wall deemed to provide restraint should be the length of wall as far as the adjacent stiffeners (see Figure A.13), with simply supported conditions at the two ends.

b) Не потрібно брати до уваги жорсткість сипучих або інших матеріалів, що можуть міститись в оболонці.

b) No account should be taken of the possible stiffness of stored bulk solid.

(5) Пружне критичне навантаження втрати стійкості розраховується як для рівномірно розподіленого стиску, що діє на поперечний переріз (якщо не вимагається більш точний розрахунок), за формулою:

(5) Unless more precise calculations are made, the elastic critical buckling load should be calculated assuming uniform compression on the cross-section at any level, using:

(A.50)

де:

where:

згинна жорсткість елемента жорсткості на вигин з площини стінки (Нмм²);

is the flexural rigidity of the stiffener for bending out of the plane of the wall (Nmm²);

згинна жорсткість настилу (Н/мм на мм висоти стінки) в прольоті між меридіональними елементами жорсткості, як це показано на Рисунку А.13;

the flexural stiffness of the sheeting (N/mm per mm of wall height) spanning between meridional stiffeners, as indicated in Figure A.13;

(6) Згинна жорсткість пластини стінки визначається з припущенням, що стінка в прольоті між двома прилеглими меридіональними елементами жорсткості є вільно обпертою по обох кінцях (див. Рисунок А.13). Значення визначають за:

(6) The flexural stiffness of the wall plate should be determined assuming that the sheeting spans between adjacent meridional stiffeners on either side with simply supported boundary conditions, see Figure A.13. The value of may be found using:

(A.51)

де:

where:

згинна жорсткість настилу при кільцевому згині;

is the flexural rigidity of the sheeting for circumferential bending;

крок меридіональних елементів жорсткості.

is the separation of the meridional stiffeners.

(7) Якщо гофрування має арково-тангенційну або синусоїдну форму, значення можна прийняти за A.5.7(6). Якщо використовується інша форма, згинну жорсткість необхідно визначати конкретно для даної форми поперечного перерізу.

(7) If the corrugation is an arc-and-tangent or sinusoidal profile, the value of may be taken from A.5.7(6). If other corrugation sections are adopted, the flexural rigidity for circumferential bending should be determined for the actual cross section.

(8) Проектні напруження в кожній точці елемента жорсткості мають задовільняти умову:

(8) At every point in the stiffener, the design stresses should satisfy the condition:

(A.52)

(9) Опір елементів жорсткості місцевому та згинному крученню при втраті стійкості слід визначати за EN 1999-1-1.

(9) The resistance of the stiffeners to local and flexural torsional buckling should be determined using EN 1999-1-1.

A.5.4.4 Кільцевий стиск (обруч)

A.5.4.4 Circumferential (hoop) compression

(1) Правила, наведені у A.5.6.3 є справедливими для перевірки на втрату стійкості, якщо розглядати підсилену стінку як ортотропну оболонку.

(1) For the purpose of buckling checks, rules given in A.5.6.3 apply assuming the stiffened wall to behave as an orthotropic shell.