|
Рисунок |
А.2 – |
Позначення для листів з поздовжніми елементами жорсткості |
|
Figure |
A.2 – |
Notations for longitudinally stiffened plates |
|
(7) Якщо два елементи жорсткості знаходяться в зоні стиснення стінки, допускається застосовувати метод, описаний в А.2.1(1), як для окремого елементу жорсткості (рис. А.3). Передбачається, що один з елементів жорсткості втрачає стійкість, при цьому інший залишається жорстким. Одночасна втрата стійкості обох елементів жорсткості визначається, враховуючи, що обидва елементи жорсткості замінюють одним умовним елементом жорсткості. Для цього умовного елементу жорсткості справедливо наступне: a) площа перерізу і момент інерції площі перерізу умовного елементу жорсткості є сумою відповідних величин для окремих елементів жорсткості; b) розташування умовного елементу жорсткості відповідає положенню результуючого зусилля стиску для окремих елементів жорсткості. Для трьох представлених на рис. А.3 випадків розраховують відповідно критичне значення (див. А2.2(1)), де і , а також (рис. А.3). |
|
(7) If the stiffened plate has two longitudinal stiffeners in the compression zone, the one stiffener procedure described in A.2.1(1) may be applied, see Figure A.3. First, it is assumed that one of the stiffeners buckles while the other one acts as a rigid support. Buckling of both the stiffeners simultaneously is accounted for by considering a single lumped stiffener that is substituted for both individual ones such that: a) its cross-sectional area and its second moment of area are respectively the sum of that for the individual stiffeners b) it is positioned at the location of the resultant of the respective forces in the individual stiffeners. For each of these situations illustrated in Figure A.3 a relevant value of is computed, see A.2.2(1), with and and , see Figure A.3. |
|
Елемент жорсткості I Stiffener I |
Елемент жорсткості II Stiffener II |
Зведені разом умовні елементи жорсткості Lumped stiffener |
|
Рисунок |
А.3 – |
Позначення для листа з двома елементами жорсткості в зоні стиску |
|
Figure |
A.3 – |
Notations for plate with two stiffeners in the compression zone |
|
А.2.2 Спрощена модель поздовжнього елементу жорсткості, що утримується пластиною |
|
A.2.2 Simplified model using a column restrained by the plate |
||
|
(1) У разі, якщо пластина підсилена тільки одним поздовжнім елементом жорсткості в зоні стиску, критичне напруження втрати стійкості елементу жорсткості як стиснутого стержня без урахування поздовжніх елементів жорсткості в розтягнутій зоні може визначатися за формулою: |
|
(1) In the case of a stiffened plate with one longitudinal stiffener located in the compression zone, the elastic critical buckling stress of the stiffener can be calculated as follows ignoring stiffeners in the tension zone: |
||
|
де (if) де (if) ; |
(A.4) |
|||
|
де (with) |
||||
|
де: – площа перерізу брутто елементу жорсткості як стиснутого стержня згідно А.2.1(2); – момент інерції площі перерізу брутто стиснутого стержня згідно А.2.1(2) відносно осі його центру тяжіння і паралельної площини пластини; , – відстані від поздовжніх країв стінки до елементу жорсткості . |
|
where: is the gross area of the column obtained from A.2.1(2) is the second moment of area of the gross cross-section of the column defined in A.2.1(2) about an axis through its centroid and parallel to the plane of the plate; , are the distances from the longitudinal edges of the web to the stiffener . |
||
|
Примітка. Для розрахунку див. примітку до 4.5.3(3). |
|
NOTE: For determining see NOTE to 4.5.3(3). |
||
|
(2) Для пластини з двома поздовжніми елементами жорсткості, розташованими в зоні стиску, пружне критичне напруження втрати стійкості повинне прийматися по більшому з трьох значень, визначених за формулою (А.4) із застосуванням , і . Поздовжні елементи жорсткості, розташовані в розтягнутій зоні, не повинні враховуватися в розрахунку. |
|
(2) In the case of a stiffened plate with two longitudinal stiffeners located in the compression zone the elastic critical plate buckling stress should be taken as the lowest of those computed for the three cases using equation (A.4) with , and . The stiffeners in the tension zone should be ignored in the calculation. |
||
|
А.3 Коефіцієнти, що враховують втрату стійкості при зсуві |
|
A.3 Shear buckling coefficients |
||
|
(1) Для пластин з жорсткою опорною частиною з поперечними елементами жорсткості і без поздовжніх елементів жорсткості або з більш ніж двома поздовжніми елементами жорсткості коефіцієнт , що враховує втрату стійкості при зсуві, може бути визначений за формулами: |
|
(1) For plates with rigid transverse stiffeners and without longitudinal stiffeners or with more than two longitudinal stiffeners, the shear buckling coefficient can be obtained as follows: |
||
|
, при (when) ; , при (when) |
(A.5) |
|||
|
де (where) |
||||
|
– відстань між поперечними елементами жорсткості (див. рисунок 5.3); – момент інерції поздовжнього елементу жорсткості відносно осі z–z |
|
is the distance between transverse stiffeners (see Figure 5.3); is the second moment of area of the longitudinal stiffener about the z–z axis, see Figure 5.3 (b). For webs with two or more longitudinal stiffeners, not necessarily equally spaced, is the sum of the stiffness of the individual stiffeners. |
||
|
Примітка. Формула (А.5) не поширюється на гнучкі опорні ділянки з поперечними елементами жорсткості. |
|
NOTE: No intermediate non-rigid transverse stiffeners are allowed for in equation (A.5). |
||
|
(2) Формулу А.5 допускається також застосовувати для пластин з одним або двома поздовжніми елементами жорсткості, якщо для відношення справедливо . Для пластин з одним або двома поздовжніми елементами жорсткості при значення коефіцієнта , що враховує втрату стійкості при зсуві, допускається визначати за формулою: |
|
(2) The equation (A.5) also applies to plates with one or two longitudinal stiffeners, if the aspect ratio satisfies For plates with one or two longitudinal stiffeners and an aspect ratio the shear buckling coefficient should be taken from: |
||
|
(A.6) |
||||
|
Додаток В (ДОВІДКОВИЙ) Елементи конструкції Зі змінним перерізом |
|
Annex B [INFORMATIVE] Non-uniform members |
|
В.1 Загальні положення |
|
B.1 General |
|
(1) Правила, наведені в розділі 10, застосовуються до стінок елементів з непаралельними поясами як для балок коробчастого перерізу і стінок відкритих перерізів з регулярними або нерегулярними і не ортогональними елементами жорсткості. |
|
(1) The rules in section 10 are applicable to webs of members with non parallel flanges as in haunched beams and to webs with regular or irregular openings and non orthogonal stiffeners. |
|
(2) Для визначення і допускається використовувати метод скінченних елементів (див. додаток С). |
|
(2) and may be obtained from FE-methods, see Annex C. |
|
(3) Понижуючі коефіцієнти , і для визначення умовної гнучкості можуть бути отримані з відповідних кривих втрати стійкості пластини (див. розділи 4 і 5). |
|
(3) The reduction factors , and for may be obtained from the appropriate plate buckling curves, see sections 4 and 5. |
|
Примітка. Понижуючі коефіцієнти допускається визначати за формулою: |
|
NOTE: The reduction factor may be obtained as follows: |
|
, (B.1) де (where): і (and) |
||
|
Цей метод застосовується для значень , і . Значення і вказані в таблиці В.1. Ці значення відповідають даним кривих втрати стійкості пластин (див. розділи 4 і 5) і дають безпосередній зв'язок з геометричною умовною недосконалістю: |
|
This procedure applies to , and The values of and are given in Table B.1. These values have been calibrated against the plate buckling curves in sections 4 and 5 and give a direct correlation to the equivalent geometric imperfection, by : |
|
. (B.2) |
||
|
Таблиця |
В.1 – |
Значення і |
|
Table |
В.1 – |
Values for and |
|
Виріб Product |
Переважаюча форма втрати стійкості Predominant buckling mode |
||
|
Гарячекатаний Hot rolled |
Нормальне напруження для (direct stress for) |
0,13 |
0,70 |
|
Нормальне напруження для (direct stress for) Напруження при зсуві (shear) Поперечні місцеві навантаження (transverse stress) |
0,80 |
||
|
Зварний або холодно-формований Welded or cold formed |
Нормальні напруження для (direct stress for) |
0,34 |
0,70 |
|
Нормальне напруження для (direct stress for) Напруження при зрізі (shear) Поперечні місцеві навантаження (transverse stress) |
0,80 |
|
В.2 Зв'язок між втратою стійкості пластини і крутильною формою втрати стійкості |
|
B.2 Interaction of plate buckling and lateral torsional buckling |
|
(1) Метод, вказаний у В.1, допускається застосовувати для перевірки стійкості пластини з урахуванням бічної крутильної форми втрати стійкості елементів, якщо значення и визначаються наступним чином: – найменший коефіцієнт збільшення розрахункових навантажень, при яких буде досягнуте нормативне значення несучої здатності пластини для найкритичнішого поперечного перерізу, нехтуючи будь-якою формою втрати стійкості пластини, у тому числі і при крутильній формі втрати стійкості; – найменший коефіцієнт збільшення розрахункових навантажень, при яких буде досягнуте критичне значення несучої здатності пластини для елементу, включаючи втрату стійкості пластини, у тому числі і при крутильній формі втрати стійкості. |
|
(1) The method given in B.1 may be extended to the verification of combined plate buckling and lateral torsional buckling of members by calculating and as follows: is the minimum load amplifier for the design loads to reach the characteristic value of resistance of the most critical cross section, neglecting any plate buckling and lateral torsional buckling; is the minimum load amplifier for the design loads to reach the elastic critical resistance of the member including plate buckling and lateral torsional buckling modes. |
|
(2) Якщо залежить від крутильної форми втрати стійкості, то використовуваний понижуючий коефіцієнт повинен бути найменшим понижуючим коефіцієнтом згідно п. В.1(3) і значення коефіцієнта при крутильній формі втрати стійкості необхідно застосовувати згідно з 6.3.3 EN 1993-1-1. |
|
(2) When contains lateral torsional buckling modes, the reduction factor used should be the minimum of the reduction factor according to B.1(3) and the – value for lateral torsional buckling according to 6.3.3 of EN 1993-1-1. |
|
Додаток C (ДОВІДКОВИЙ) Розрахунки за допомогою методу скінченних елементів (мСе) |
|
Annex C [INFORMATIVE] Finite Element Methods of analysis (FEM) |
|
С.1 Загальні положення |
|
C.1 General |
|
(1) У додатку C наведені вказівки по застосуванню методу скінченних елементів при розрахунку несучої здатності за граничними станами або при перевірках втомної міцності пластинчастих елементів конструкції. |
|
(1) Annex C gives guidance on the use of FE-methods for ultimate limit state, serviceability limit state or fatigue verifications of plated structures. |
|
Примітка 1. В EN 1993-1-6 наведені вказівки по застосуванню методу скінченних елементів для розрахунку конструкцій у вигляді оболонок. Примітка 2. Ця настанова призначена для інженерів, які мають певний досвід роботи в розрахунках конструкцій з використанням методу скінченних елементів. |
|
NOTE 1: For FE-calculation of shell structures see NOTE 2: This guidance is intended for engineers who are experienced in the use of Finite Element methods. |
|
(2) Вибір методу скінченних елементів залежить від досліджуваного завдання і базується на наступних допущеннях: |
|
(2) The choice of the FE-method depends on the problem to be analysed and based on the following assumptions: |
|
Таблиця |
С.1 – |
Допущення для розрахунків методом скінченних елементів |
|
Table |
С.1 – |
Assumptions for FE-methods |
|
№ |
Властивості структури Material behaviour |
Недосконалість, див. С.5 Geometric behaviour |
Приклад застосування Example of use |
|
1 |
Лінійні Linear |
Немає No |
Пружна ефективна ширина, несуча здатність при пружній стадії роботи Elastic shear lag effect, elastic resistance |
|
2 |
Лінійні Linear |
Немає No |
Несуча здатність в граничному стані при пластичній стадії роботи Plastic resistance in ULS |
|
3 |
Нелінійні Non linear |
Немає No |
Критичне навантаження при втраті стійкості пластини Critical plate buckling load |
|
4 |
Нелінійні Non linear |
Є Yes |
Несуча здатність при втраті стійкості пластини в пружній стадії Elastic plate buckling resistance |
|
5 |
Нелінійні Non linear |
Є Yes |
Несуча здатність в граничному стані при стадії пружно-пластичної роботи Elastic-plastic resistance in ULS |
