Рисунок

1.1 –

Зображення циліндричних оболонок

Figure

1.1 –

Illustration of cylindrical shell forms

(7) Положення EN 1999-1-5 призначені для застосування в межах діапазону температур, визначених в EN 1999-1-1. Максимальна температура обмежена, тому впливом повзучості можна знехтувати. Вимоги до конструкцій під впливом підвищених температурах, пов'язаних з вогнем, див. EN 1999-1-2.

(7) The provisions of EN 1999-1-5 are intended to be applied within the temperature range defined in EN 1999-1-1. The maximum temperature is restricted so that the influence of creep can be neglected. For structures subject to elevated temperatures associated with fire see EN 1999-1-2.

(8) EN 1999-1-5 не охоплює питань герметичності оболонок.

(8) EN 1999-1-5 does not cover the aspects of leakage.

1.2 Нормативні посилання

1.2 Normative references

(1) EN 1999-1-5 містить датовані чи недатовані посилання з положеннями інших публікацій. Ці нормативні посилання наведені у відповідних місцях тексту та внесені до списку публікацій. Для датованих посилань наступні поправки або зміни в будь-яких з цих публікацій приймаються цим Європейським стандартом тільки у разі, коли ці поправки або зміни зареєстровані. Для недатованих посилань застосовується остання редакція публікації (включаючи поправки).

(1) EN 1999-1-5 incorporates by dated or undated reference, provisions from other publications. These normative references are cited at the appropriate places in the text and the publications are listed hereafter. For dated references, subsequent amendments to or revisions of any of these publications apply to this European Standard only if incorporated in it by amendment or revision. For undated references the latest edition of the publication referred to applies (including amendments).

EN 1090-1: Виконання робіт зі сталевими та алюмінієвими конструкціями – ч.1: Вимоги до забезпечення відповідності стандартам елементів будівельних конструкцій⁵

EN 1090-1 Execution of steel structures and aluminium structures – Part 1: Requirements for conformity assessment of structural components⁵

EN 1090-3: Виконання робіт зі сталевими та алюмінієвими конструкціями – ч.3: Технічні вимоги до алюмінієвих конструкцій⁵

EN 1090-3 Execution of steel structures and aluminium structures – Part 3: Technical requirements for aluminium structures⁵

EN 1990 Основи проектування конструкцій

EN 1990 Basis of structural design

EN 1991 Єврокод 1: Дії на конструкції– усі частини

EN 1991 Actions on structures – All parts

EN 1993-1-6 Проектування сталевих конструкцій – Частина 1-6: Оболонкові конструкції

EN 1993-1-6 Design of steel structures - Part 1-6: Shell structures

EN 1993-3-2 Проектування сталевих конструкцій – Частина 3-2: Димові труби

EN 1993-3-2 Design of steel structures - Part 3-2: Chimneys

EN 1993-4-1 Проектування сталевих конструкцій – Частина 4-1: Бункери

EN 1993-4-1 Design of steel structures - Part 4-1: Silos

EN 1993-4-2 Проектування сталевих конструкцій – Частина 4-2: Резервуари

EN 1993-4-2 Design of steel structures - Part 4-2: Tanks

EN 1993-4-3 Проектування сталевих конструкцій – Частина 4-3: Трубопроводи

EN 1993-4-3 Design of steel structures - Part 4-3: Pipelines

EN 1999-1-1 Проектування алюмінієвих конструкцій – Частина 1-1: Основні правила для конструкцій.

EN 1999-1-1 Design of aluminium structures - Part 1-1: General rules

EN 1999-1-2 Проектування алюмінієвих конструкцій – Частина 1-2 Розрахунок конструкцій на вогнестійкість

EN 1999-1-2 Design of aluminium structures - Part 1-2: Structural fire design

EN 1999-1-3 Проектування алюмінієвих конструкцій – Частина 1-3. Конструкції, чутливі до втоми

EN 1999-1-3 Design of aluminium structures - Part 1-3: Structures susceptible to fatigue

EN 1999-1-4 Проектування алюмінієвих конструкцій – Частина 1-4: Холодноформований конструкційний листовий матеріал

EN 1999-1-4 Design of aluminium structures - Part 1-4: Cold-formed structural sheeting

1.3 Терміни та визначення

1.3 Terms and definitions

(1) Додатково до EN 1999-1-1, у
EN 1999-1-5 використовуються наступні позначення:

(1) Supplementary to EN 1999-1-1, for the purposes of this part, the following definitions apply:

1.3.1 Форми та геометрія конструкцій

1.3.1 Structural forms and geometry

1.3.1.1 оболонка

1.3.1.1 shell

Тонкостінна конструкція, утворена криволінійною поверхнею, яка має товщину, що вимірюється перпендикулярно до поверхні, малу у порівнянні з іншими розмірами. Оболонка сприймає навантаження, в основному, за рахунок мембранних зусиль. Серединна поверхня у кожній точці може мати скінченні радіуси кривизни або нескінченний радіус кривизни в одному напрямку, наприклад, як у випадку циліндричної оболонки.

A thin-walled body shaped as a curved surface with the thickness measured normal to the surface being small compared to the dimensions in the other directions. A shell carries its loads mainly by membrane forces. The middle surface may have finite radius of curvature at each point or infinite curvature in one direction, e.g. cylindrical shell.

У EN 1999-1-5 оболонка визначається як конструкція або елемент конструкції, утворений зігнутим тонким листом.

In EN 1999-1-5, a shell is a structure or a structural component formed from curved sheets or extrusions.

1.3.1.2 оболонка обертання

1.3.1.2 shell of revolution

Оболонка, яка складається з декількох частин, кожна з яких є замкнутою вісесиметричною оболонкою.

A shell composed of a number of parts, each of which is a complete axisymmetric shell.

1.3.1.3 замкнута вісесиметрична оболонка

1.3.1.3 complete axisymmetric shell

Оболонка, форма якої визначається за допомогою повороту меридіональної твірної навколо однієї осі на кут 2π радіан. Така оболонка може мати будь-яку довжину.

A shell whose form is defined by a meridional generator line rotated around a single axis through 2π radians. The shell can be of any length.

1.3.1.4 сегмент оболонки

1.3.1.4 shell segment

Частина оболонки обертання, що має конкретну оболонкову форму та постійну товщину стінки: циліндр, зрізаний конус, сферичний сегмент, кільцева плита або фігура іншої форми.

A part of shell of revolution in the form of a defined shell geometry with a constant wall thickness: a cylinder, conical frustum, spherical frustum, annular plate or other form.

1.3.1.5 панель оболонки

1.3.1.5 shell panel

Незамкнута вісесиметрична оболонка: форма оболонки визначається поворотом твірної навколо осі на кут, менший ніж радіан.

An incomplete axisymmetric shell: the shell form is defined by a rotation of the generator about the axis through less than radians.

1.3.1.6 серединна поверхня

1.3.1.6 middle surface

Поверхня, яка в кожній точці розташована посередині між внутрішньою і зовнішньою поверхнями оболонки. Якщо оболонка підкріплена лише на одній поверхні, за базову серединну поверхню приймається серединна поверхня викривленої оболонкової пластини. Серединна поверхня є базовою поверхнею для розрахунку і може мати розриви при зміні товщини або в місцях з’єднання оболонок, внаслідок чого виникає ексцентриситет, який може суттєво впливати на реакцію оболонки.

The surface that lies midway between the inside and outside surfaces of the shell at every point. If the shell is stiffened on only one surface, the reference middle surface is still taken as the middle surface of the curved shell plate. The middle surface is the reference surface for analysis, and can be discontinuous at changes of thickness or shell junctions, leading to eccentricities that are important to the shell response.

1.3.1.7 стик

1.3.1.7 junction

Місце, в якому сходяться два або більше сегментів оболонки. Воно може включати елемент жорсткості або ні. Колова лінія, по якій елемент жорсткості кріпиться до оболонки, можна вважати стиком.

The point at which two or more shell segments meet: it can include a stiffener or not: the point of attachment of a ring stiffener to the shell may be treated as a junction.

1.3.1.8 стрингер

1.3.1.8 stringer stiffener

Місцевий елемент жорсткості, розташований вздовж твірної оболонки обертання. Використовується для збільшення стійкості або для сприймання місцевих навантажень. Він не призначений для забезпечення основного опору згину від поперечного навантаження

A local stiffening member that follows the meridian of the shell, representing a generator of the shell of revolution. It is provided to increase the stability, or to assist with the introduction of local loads. It is not intended to provide a primary resistance for bending due to transverse loads.

1.3.1.9 ребро

1.3.1.9 rib

Місцевий елемент, твірна оболонки обертання, що забезпечує первинне сприйняття згинаючих навантажень вздовж мередіана оболонки. Використовується для передачі або розподілу поперечних навантажень при згині.

A local member that provides a primary load carrying path for bending down the meridian of the shell, representing a generator of the shell of revolution. It is used to transfer or distribute transverse loads by bending.

1.3.1.10 кільце жорсткості

1.3.1.10 ring stiffener

Місцевий елемент жорсткості, який проходить навколо окружності оболонки обертання у заданій точці меридіану. Допускається, що у площині меридіану оболонки немає жорсткості. Цей елемент потрібен для підвищення стійкості або для сприйняття вісесиметричних місцевих навантажень, які діють у площині кільця за допомогою вісесиметричних нормальних сил. Він не застосовується для забезпечення первинного опору згинанню.

A local stiffening member that passes around the circumference of the shell of revolution at a given point on the meridian. It is assumed to have no stiffness in the meridional plane of the shell. It is provided to increase the stability or to introduce axisymmetric local loads acting in the plane of the ring by a state of axisymmetric normal forces. It is not intended to provide primary resistance for bending.

1.3.1.11 опорне кільце

1.3.1.11 base ring

Елемент конструкції, який проходить навколо оболонки обертання в основі та забезпечує кріплення оболонки до фундаменту або іншого елемента конструкції. Воно призначене для практичного забезпечення передбачених граничних умов.

A structural member that passes around the circumference of the shell of revolution at the base and provides means of attachment of the shell to a foundation or other element. It is needed to ensure that the assumed boundary conditions are achieved in practice.

1.3.2 Окремі визначення щодо розрахуку на втрату стійкості

1.3.2 Special definitions for buckling calculations

1.3.2.1 критичне навантаження при втраті стійкості

1.3.2.1 critical buckling load

Найменша біфуркація або граничне навантаження, визначене при допущенні ідеалізованих умов пружної роботи матеріалу, ідеальної геометрії, ідеального прикладання навантаження, ідеальної опори, ізотропності матеріалу і відсутності залишкових напружень (аналіз LBA).

The smallest bifurcation or limit load determined assuming the idealised conditions of elastic material behaviour, perfect geometry, perfect load application, perfect support, material isotropy and absence of residual stresses (LBA analysis).

1.3.2.2 критичні напруження при втраті стійкості

1.3.2.2 critical buckling stress

Номінальне мембранне напруження, пов'язане з критичним пружним навантаженням при втраті стійкості.

The nominal membrane stress associated with the elastic critical buckling load.

1.3.2.3 характеристичне напруження
при втраті стійкості

1.3.2.3 characteristic buckling stress

Номінальне мембранне напруження, пов'язане з втратою стійкості при наявності непружньої поведінки матеріалу та геометричних і конструкційних недоліків.

The nominal membrane stress associated with buckling in the presence of inelastic material behaviour and of geometrical and structural imperfections.

1.3.2.4 розрахунковий опір втраті стійкості

1.3.2.4 design buckling stress

Розрахункове значення напруження при втраті стійкості, яке отримується за допомогою ділення характеристичного напруження при втраті стійкості на частковий коефіцієнт опору.

The design value of the buckling stress, obtained by dividing the characteristic buckling stress by the partial factor for resistance.

1.3.2.5 основне значення напруження

1.3.2.5 key value of the stress

Значення напруження в неоднорідному полі напружень, що використовується для характеризування величин напруження при оцінці граничного стану за втратою стійкості.

The value of stress in a non-uniform stress field that is used to characterise the stress magnitude in the buckling limit state assessment.

1.3.2.6 клас допуску

1.3.2.6 tolerance class

Клас вимог до геометричних допусків, що використовується для виконання робіт.

Примітка. Геометричні допуски для виконання робіт відносяться до виготовлення елементів та робіт з елементами на будівельному майданчику.

The class of requirements to geometrical tolerances for work execution.

NOTE: Geometrical tolerances for work execution are built up from fabrication of components and execution of the components at site.

1.4 Позначення

1.4 Symbols

(1) Додатково до вже наведених у EN 1999-1-1, тут використовуються наступні умовні позначення:

(1) In addition to the symbols defined in EN 1999-1-1, the following are used.

(2) Система координат (див. Рисунок 1.2):

(2) Coordinate system (see Figure 1.2):

радіальна координата, перпендикулярна до осі обертання;

radial coordinate, normal to the axis of revolution;

меридіональна координата;

meridional coordinate;

осьова координата;

axial coordinate;

кільцева координата;

circumferential coordinate;

меридіональний ухил: кут між віссю обертання та перпендикуляром до меридіана оболонки.

meridional slope: angle between axis of revolution and normal to the meridian of the shell.

(3) Тиск:

(3) Pressures:

_{перпендикулярний до оболонки;}

_{normal to the shell;}

_{меридіональне поверхневе навантаження, паралельне оболонці;}

_{meridional surface loading parallel to the shell;}

_{кільцеве поверхневе навантаження, паралельне оболонці;}

_{circumferential surface loading parallel to the shell;}

(4) Лінійні сили:

(4) Line forces:

навантаження на одиницю кола, що перпендикулярне до оболонки;

load per unit circumference normal to the shell;

_{навантаження на одиницю кола, що діє в меридіональному напрямі;}

_{load per unit circumference acting in the meridional direction;}

_{навантаження на одиницю кола, що діє на оболонку в кільцевому напрямі;}

_{load per unit circumference acting circumferentially on the shell;}

(5) Результуюче мембранне напруження (див. Рисунок 1.3a):

(5) Membrane stress resultants (see Figure 1.3a):

результуюче меридіональне мембранне напруження;

meridional membrane stress resultant;

результуюче кільцеве мембранне напруження;

n_θ circumferential membrane stress resultant;

результуюче дотичне мембранне напруження; (див. Рисунок 1.3b)

membrane shear stress resultant

(6) Результуюче згинальне напруження (див. Рисунок 1.3a):

(6) Bending stress resultants (see Figure 1.3b):

меридіональний згинальний момент на одиницю ширини;

meridional bending moment per unit width;

кільцевий згинальний момент на одиницю ширини;

circumferential bending moment per unit width;

крутний момент зсуву на одиницю ширини;

twisting shear moment per unit width;

поперечна перерізувальна сила від меридіонального згину;

transverse shear force associated with meridional bending;

поперечна перерізувальна сила від кільцевого згину;

transverse shear force associated with circumferential bending.

(7) Напруження:

(7) Stresses:

меридіональне напруження;

meridional stress;

кільцеве напруження;

circumferential stress;

еквівалентне напруження фон Мізеса (може набувати від’ємних значень у процесі циклічного вантаження);

von Mises equivalent stress (can be negative in cyclic loading conditions);

дотичне напруження в площині;

in-plane shear stress;

меридіональне, кільцеве поперечне дотичне напруження від згину;

meridional, circumferential transverse shear stresses associated with bending;

(8) Переміщення:

(8) Displacements:

меридіональне переміщення;

meridional displacement;

кільцеве переміщення;

circumferential displacement;

переміщення, перпендикулярне до поверхні оболонки;

displacement normal to the shell surface,

меридіональний поворот (див. 5.3.3);

meridional rotation (see 5.3.3);

(9) Розміри оболонки:

(9) Shell dimensions:

внутрішній діаметр оболонки;

internal diameter of shell;

загальна довжина оболонки;

total length of shell;

довжина сегменту оболонки;

length of shell segment;

розрахункова довжина для виміру дефектів;

gauge length for measurement of imperfections;

розрахункова довжина для виміру дефектів у коловому напрямі;

gauge length for measurement of imperfections in circumferential direction;

розрахункова довжина для виміру дефектів у напрямі поперек зварного шва;

gauge length for measurement of imperfections across welds;

обмеження довжини оболонки для оцінки напруження при втраті загальної стійкості;

limited length of shell for buckling strength assessment;

радіус серединної поверхні, перпендикулярний до осі обертання;

radius of the middle surface, normal to the axis of revolution;

товщина стінки оболонки;

thickness of shell wall;

максимальна товщина стінки оболонки у з’єднанні;

maximum thickness of shell wall at a joint;

мінімальна товщина стінки оболонки у з’єднанні;

minimum thickness of shell wall at a joint;

середня товщина стінки оболонки у з’єднанні;

average thickness of shell wall at a joint;

половина кута при вершині конуса;

apex half angle of cone;