Страница 26: ДСТУ-Н Б EN 1999-1-1:2010. Єврокод 9. Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для конструкцій (60238)

полиця у стані розтягу (tension flange)

полиця у стані стиску (compression flange)

полиця у стані стиску (compression flange)

(6.155)

де містить коефіцієнт запасу для урахування поперечних моментів у поли­цях

where includes the reduction due to transverse moments in the flanges

^{, (6.156)}

 поперечний згинальний момент у полиці балки;

 коефіцієнт запасу за поперечно-крутильною стійкістю згідно з 6.3.2.

ПРИМІТКА. Поперечний момент може з'яви­тися в результаті введення потоку дотичних нап­ружень у полицях балки, як показано на рисунку 6.33(d).

is the transverse bending moment in the flange

is the reduction factor for lateral torsional buckling according to 6.3.2.

NOTE. The transverse moment may result from the shear flow introduction in the flanges as indicated in Figure 6.33(d).

Рисунок

6.33

Гофрована стінка балки

Figure

6.33

Corrugated web

6.8.2 Опір перерізувальній силі

(1) Опір перерізувальній силі V_Rd визна­чається за формулою:

6.8.2 Shear force resistance

(1) The shear force resistance V_Rd may be taken as

^{, (6.157)}

де є найменшим з коефіцієнтів стій­кості: для локальної форми, для глобальної, та коефіцієнта поправки на знеміцнення у пришовній зоні :

(2) Коефіцієнт місцевої стійкості обчислюється за формулою:

where is the smallest of the reduction factors for local buckling , reduction factor for global buckling and HAZ softening factor :

(2) The reduction factor for local buckling may be calculated from:

^{, (6.158)}

де коефіцієнт гнучкості для трапеціє­подібних гофрованих стінок балки обчис­люється за формулою:

where the relative slenderness for trapezoidal corrugated webs may be taken as

^{, (6.159)}

тут  максимальна ширина гофро­ваних пластин стінки балки, a₀, a₁ або a₂, див. рисунок 6.33.

(3) Коефіцієнт глобальної стійкості слід брати у вигляді:

with as the greatest width of the corrugated web plate panels, a₀, a₁ or a₂, see Figure 6.33.

(3) The reduction factor for global buckling should be taken as

^{, (6.160)}

де гнучкість можна прийняти рівною

where the relative slenderness may be taken as

^{, (6.161)}

тут значення обчислюється за виразом:

where the value may be taken from:

^{, (6.162)}

де:

where:

;

;

 довжина гофрів, див. рисунок 6.33;

, і  ширини складчастих пластин стінок, див. рисунок 6.33;

 момент інерції перерізу одного рифлення довжини , див. рисунок 6.33.

ПРИМІТКА. Рівняння (6.162) відноситься до пластин із шарнірним обпиранням.

(4) Коефіцієнт запасу для пришовних зон наведено у 6.1.6.

is length of corrugation, see Figure 6.33

, and are widths of folded web panels, see Figure 6.33

is second moment of area of one corrugation of length , see Figure 6.33.

NOTE. Equation (6.162) applies to plates with hinged edges.

(4) The reduction factor in HAZ is given in 6.1.6.

7 ГРАНИЧНІ СТАНИ ЗА ВТРАТОЮ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ

7.1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

(1)Р Конструкції з алюмінію мають проек­туватися і розраховуватися із дотриманням усіх відповідних критеріїв щодо її працез­датності.

(2) Основні вимоги щодо граничних станів за втратою працездатності наведені у 3.4 EN 1990.

(3) Будь-які граничні стани за втратою пра­цездатності та пов'язані з ними навантаження та розрахункові моделі повинні включатися до складу проекту будівельного об’єкта.

(4) Якщо граничним станом за втратою несу­чої здатності є глобальний перехід у пластич­ний стан, то у граничному стані за втратою працездатності може відбутися пластичний перерозподіл сил і моментів. Якщо такий ефект має місце, його слід враховувати.

ПРИМІТКА. Подальші вказівки містяться у Націо­нальному Додатку.

7 Serviceability Limit States

7.1 General

(1)P A aluminium structure shall be designed and constructed such that all relevant serviceability criteria are satisfied.

(2) The basic requirements for serviceability limit states are given in 3.4 of EN 1990.

(3) Any serviceability limit state and the associated loading and analysis model should be specified for a project.

(4) Where plastic global analysis is used for the ultimate limit state, plastic redistribution of forces and moments at the serviceability limit state may occur. If so, the effects should be considered.

NOTE. The National Annex may give further guidance.

7.2 ГРАНИЧНІ СТАНИ ЗА ВТРАТОЮ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ДЛЯ БУДІВЕЛЬ

7.2.1 Вертикальні переміщення

(1) Згідно з документом EN 1990, Додаток A1.4, для будь-якого об’єкта будівництва необхідно встановити граничні значення вертикальних переміщень згідно з рисун­ком A1.1 EN і погодити їх із виконавцем будівельних робіт.

ПРИМІТКА. Величини границь встановлюються Національним Додатком.

7.2 Serviceability limit states for buildings

7.2.1 Vertical deflections

(1) With reference to EN 1990 – Annex A1.4 limits for vertical deflections according to Figure A1.1 in EN 1990 should be specified for each project and agreed with the owner of the construction work.

NOTE. The National Annex may specify the limits.

7.2.2 Горизонтальні переміщення

(1) Згідно з документом EN 1990, Додаток A1.4, для будь-якого об’єкта будівництва необхідно встановити граничні значення горизонтальних переміщень згідно з рисун­ком A1.2 EN і погодити їх із виконавцем будівельних робіт.

ПРИМІТКА. Величини границь встановлюються Національним додатком.

7.2.2 Horizontal deflections

(1) With reference to EN 1990 – Annex A1.4 limits for horizontal deflections according to Figure A1.2 in EN 1990 should be specified for each project and agreed with the owner of the construction work.

NOTE. The National Annex may specify the limits.

7.2.3 Динамічні ефекти

(1) Згідно з документом EN 1990, Додаток A1.4.4, коливання споруд, по яких можуть проходити люди, необхідно обмежувати для уникнення значних незручностей, для кожного будівельного об’єкта необхідно визначити відповідні межі та узгодити їх із виконавцем будівельних робіт.

ПРИМІТКА. Обмеження на коливання міжповерхових перекриттів встановлюються Національним Додатком.

7.2.3 Dynamic effects

(1) With reference to EN 1990 – Annex A1.4.4 the vibrations of structures on which the public can walk should be limited to avoid significant discomfort to users, and limits should be specified for each project and agreed with the owner of the construction work.

NOTE. The National Annex may specify limits for vibration of floors.

7.2.4 Розрахунок пружного прогину

(1) Розрахунок пружного прогину слід у за­гальному випадку виконувати з використан­ням характеристик перерізів брутто. Однак для тонкостінних перерізів може виявитися необхідним ввести приведені розрахункові властивості перерізів для урахування можли­вості локальної втрати стійкості (див. 6.7.5). Необхідно також враховувати наявність пе­регородок та інших засобів підсилення, а та­кож ефекти другого порядку та геометричну нелінійність.

(2) Для перерізів класу 4 допускається ви­користовувати ефективний момент інерції , постійний уздовж усієї балки.

7.2.4 Calculation of elastic deflection

(1) The calculation of elastic deflection should generally be based on the properties of the gross cross-section of the member. However, for slender sections it may be necessary to take reduced section properties to allow for local buckling (see section 6.7.5). Due allowance of effects of partitioning and other stiffening effects, second order effects and changes in geometry should also be made.

(2) For class 4 sections the following effective second moment of area , constant along the beam may be used

^{, (7.1)}

де:

 момент інерції поперечного перерізу брутто;

 момент інерції ефективного попереч­ного перерізу для граничного стану з втра­тою несучої здатності, де враховується поп­равка на місцеву втрату стійкості (див. 6.7.5);

 максимальне напруження поздовж­нього згину у граничному стані за втратою працездатності, обчислене для поперечного перерізу брутто (у формулі  додатнє).

(3) Прогини у граничному стані за втра­тою працездатності повинні визначатися з урахуванням кутової жорсткості пружних вузлових з'єднань та можливості повто­рення місцевих пластичних деформацій.

where:

is the second moment of area of the gross cross-section;

is the second moment of area of the effective cross-section at the ultimate limit state, with allowance for local buckling, see 6.7.5;

is the maximum compressive bending stress at the serviceability limit state, based on the gross cross-section (positive in the formula).

(3) Deflections should be calculated making also due allowance for the rotational stiffness of any semi-rigid joints, and the possible recurrence of local plastic deformation at the serviceability limit state.

8 РОЗРАХУНОК ВУЗЛОВИХ З'ЄД­НАНЬ

8.1 ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ РОЗРА­ХУНКУ

8.1.1 Вступ

(1)Р Усі вузлові з'єднання повинні мати такий розрахунковий опір, який забезпечує працездатність конструкції та її відповідність усім проектним вимогам, наведеним у 2.

(2) Характеристичні значення опору для різних типів вузлів повинні використо­вуватися з відповідними частковими коефі­цієнтами надійності γ_M.

ПРИМІТКА. Числові значення для γ_M встанов­люються Національним додатком. Рекомендовані значення наведені у таблиці 8.1.

8 Design of joints

8.1 Basis of design

8.1.1 Introduction

(1)P All joints shall have a design resistance such that the structure remains effective and is capable of satisfying all the basic design requirements given in 2.

(2) The partial safety factors γ_M for joints should be applied to the characteristic resistance for the various types of joints.

NOTE. Numerical values for γ_M may be defined in the National Annex. Recommended values are given in Table 8.1

Таблиця

8.1

Рекомендовані часткові коефіцієнти γ_Mдля вузлових з'єднань

Тable

8.1

Recommended partial factors γ_Mfor joints

(3) Вузлові з'єднання, на які поширю­ється втома, повинні також задовольняти вимоги, викладені у EN 1999-1-3.

(3) Joints subject to fatigue should also satisfy the rules given in EN 1999-1-3.

8.1.2 Прикладені сили і моменти

(1) Сили і моменти, прикладені до вуз­лів у граничних станах за втратою несучої здатності, повинні визначатися глобальним розрахунком конструкції відповідно до 5.

(2) Прикладені сили і моменти повинні включати:

– ефекти другого порядку;

– недосконалість форми (див. 5.3);

– деформативність з'єднань.

ПРИМІТКА. Щодо впливу гнучкості при з'єднаннях див. Додаток L.

8.1.2 Applied forces and moments

(1) The forces and moments applied to joints at the ultimate limit state should be determined by global analysis conforming to 5.

(2) These applied forces and moments should include:

– second order effects;

– the effects of imperfections (see 5.3);

– the effects of connection flexibility

NOTE. For the effect of connection flexibility, see Annex L.

8.1.3 Опір вузлових з'єднань

(1) Опір вузлових з'єднань повинен визначатися на основі показників міцності окремих кріпильних деталей, зварних швів та інших елементів вузлового з'єднання.

(2) При розрахунку вузла зазвичай використовується лінійно-пружний розра­хунок. Можна застосовувати нелінійний розрахунок за умови, що беруться до уваги характеристичні криві «навантаження–деформація» усіх компонентів з’єднання.

(3) Якщо розрахункова модель базуєть­ся на лініях текучості, наприклад, отрима­них експериментальним методом визна­чення зсувної міцності, то адекватність моделі необхідно перевірити на основі фізичних випробувань.

8.1.3 Resistance of joints

(1) The resistance of a joint should be determined on the basis of the resistances of the individual fasteners, welds and other components of the joint.

(2) Linear-elastic analysis should generally be used in the design of the joint. Alternatively non-linear analysis of the joint may be employed provided that it takes account of the load deformation characteristics of all the components of the joint.

(3) If the design model is based on yield lines such as block shear i.e., the adequacy of the model should be demonstrated on the basis of physical tests.

8.1.4 Розрахункові припущення

(1) Вузли з’єднань можна розрахову­вати, приймаючи у них розподіл внутріш­ніх зусиль та моментів будь-яким обгрун­тованим способом, за наступних умов:

(а) внутрішні зусилля і моменти, прийняті згідно з припущеннями, знахо­дяться у стані рівноваги з фактично прикладеними зусиллями і моментами;

(b) кожна ділянка вузлового з’єднання взмозі сприймати сили і напруження, передбачені розрахунком;

(с) деформації, які мають місце за наявності такого розподілу, знаходяться у межах граничних деформацій кріпильних деталей, зварних швів та приєднаних елементів;

(d) деформації, які мають місце у будь-якій розрахунковій моделі, що базується в області текучості, є сумісними з фізично можливими обертаннями твердого тіла (та плоскими деформаціями).

(2) Крім вищезазначеного, прийнятий таким чином розподіл внутрішніх зусиль повинен показувати реалістичну картину від­носної жорсткості елементів з'єднання. Внутрішні зусилля мають тенденцію до найбільшої жорсткості, яку необхідно чітко визначити і послідовно дотримуватися впродовж усього процесу розрахунку вузла.

(3) Залишкові напруження і напружен­ня, що виникають при затягуванні кріпиль­них деталей з метою підгону та посадки, зазвичай немає потреби враховувати.

8.1.4 Design assumptions

(1) Joints may be designed by distributing the internal forces and moments in whatever rational way is best, provided that:

(a) the assumed internal forces and moments are in equilibrium with the applied forces and moments;

(b) each parts in the joint is capable of resisting the forces or stresses assumed in the analysis;

(c) the deformations implied by this distribution are within the deformation capacity of the fasteners or welds and of the connected parts,

(d) the deformations assumed in any design model based on yield lines are based on rigid body rotations (and in-plane deformations) which are physically possible.

(2) In addition, the assumed distribution of internal forces should be realistic with regard to relative stiffness within the joint. The internal forces will seek to follow the path with the greatest rigidity. This path should be clearly identified and consistently followed throughout the design of the joint.

(3) Residual stresses and stresses due to tightening of fasteners and due to ordinary accuracy of fit-up need not usually be allowed for.

8.1.5 Виготовлення та проведення робіт

(1) При проектуванні будь-яких вузлів і стиків необхідно передбачити їх зручне і безперешкодне виготовлення і монтаж.

(2) Особливу увагу слід приділити:

– допускам розмірів, необхідних для ведення безпечного монтажу;

– допускам, необхідним для затягування кріпильних деталей;

– доступності місць зварювання;

– дотриманню нормативних вимог до ведення зварювальних робіт;

– впливу лінійних та кутових допусків на якість монтажу.

(3) Також потрібно приділити увагу вимогам щодо:

– можливості подальшого обстеження конструкцій;

– обробки та очищення поверхні;

– технічного обслуговування та ремонту.

Вимоги до робіт з алюмінієвими конструк­ціями приведені у документі prEN 1090-3.

8.1.5 Fabrication and execution

(1) Ease of fabrication and execution should be considered in the design of all joints and splices.

(2) Attention should be paid to:

– the clearances necessary for safe execution;

– the clearances needed for tightening fasteners;

– the need for access for welding;

– the requirements of welding procedures, and

– the effects of angular and length tolerances on fit-up.

(3) Attention should also be paid to the requirements for:

– subsequent inspection;

– surface treatment,

– maintenance.

Requirements to execution of aluminium structures are given in prEN 1090-3.

8.2 ТОЧКИ ПЕРЕТИНУ ОСЕЙ ЕЛЕ­МЕНТІВ У БОЛТОВИХ, ЗАКЛЕПКО­ВИХ ТА ЗВАРНИХ З'ЄДНАННЯХ

(1) Елементи, з’єднані у вузлах, повин­ні бути взаєморозташовані, як правило, таким чином, щоб їхні центральні осі перетиналися в одній точці.

(2) Необхідно враховувати будь-який ексцентриситет у вузлах і з'єднаннях, за винятком спеціальних конструкцій, для яких було доведено, що у цьому немає необхідності.

8.2 Intersections for bolted, riveted and welded joints

(1) Members meeting at a joint should usually be arranged with their centroidal axes intersecting at a point.

(2) Any kind of eccentricity in the nodes should be taken into account, except in the case of particular types of structures where it has been demonstrated that it is not necessary.

8.3 З’ЄДНАННЯ, ЩО ПРАЦЮЮТЬ НА ЗСУВ І ЗНАХОДЯТЬСЯ ПІД ДІЄЮ УДАРУ, ВІБРАЦІЇ ТА/АБО НАВАНТА­ЖЕННЯ ЗМІННОГО ЗНАКА

(1) Якщо вузлове з'єднання знаходиться у напруженому стані зсуву або зрізу і при цьому піддається дії удару або значних віб­рацій, то необхідно використовувати або зварювання, або болти з фіксуючими при­строями, попередньо напружені болти, ін’єкційні болти та інші різновиди болтів, щоб ефективно запобігти відповідному зміщенню.

(2) Там, де не допускається проковзу­вання у вузловому з'єднанні, оскільки з’єд­нання знаходиться під знакоперемінним зрізаючим навантаженням (або з іншої при­чини), необхідно застосовувати попередньо напружені болти у з’єднаннях, стійких до проковзування (категорія В або С, як дореч- ніше, див. 8.5.3), монтажні болти або зварювання.

(3) Для розкріплень від вітру та/або втрати стійкості, як правило, можна засто­совувати звичайні болтові з’єднання (кате­горія А у 8.5.3).

8.3 Joints loaded in shear subject to impact, vibration and/or load reversal

(1) Where a joint loaded in shear is subject to impact or significant vibration either welding or else bolts with locking devices, preloaded bolts, injection bolts or other types of bolts, which effectively prevent movement should be used.

(2) Where slipping is not acceptable in a joint because it is subject to reversal of shear load (or for any other reason), either preloaded bolts in a slip-resistant connection (category В or С as appropriate, see 8.5.3), fitted bolts or welding should be used.

(3) For wind and/or stability bracings, bolts in bearing type connections (category A in 8.5.3) may usually be used.

8.4 КЛАСИФІКАЦІЯ ВУЗЛОВИХ З'ЄД­НАНЬ

ПРИМІТКА. Рекомендації щодо класифікації з’єд­нань містяться у Додатку L.

8.4 Classification of joints

NOTE. Recommendations for classification of joints are given in Annex L.

8.5 З'ЄДНАННЯ НА БОЛТАХ, ЗАК­ЛЕПКАХ ТА ШТИФТАХ

8.5.1 Розташування отворів для болтів і заклепок

(1) Розташування отворів для болтів і заклепок повинно бути влаштоване таким чином, щоб перешкодити появі корозії і втраті стійкості, а також для полегшення установлення болтів або заклепок.

(2) Якщо нормами встановлені міні­мальні відстані між кінцями, мінімальні відстані від краю та мінімальні проміжки, то не дозволяються жодні допуски щодо зменшення цих значень.

(3) Розташування отворів повинне та­кож відповідати діючим нормам і прави­лам, які стосуються визначення розрахун­кового опору болтів і заклепок.

(4) Мінімальні та максимальні значення проміжків між отворами, відстаней між їхніми краями та до кінця елемента наведені в таблиці 8.2.

8.5 Connections made with bolts, rivets and pins

8.5.1 Positioning of holes for bolts and rivets

(1) The positioning of holes for bolts and rivets should be such as to prevent corrosion and local buckling and to facilitate the installation of the bolts or rivets.

(2) In case of minimum end distances, minimum edge distances and minimum spacings no minus tolerances are allowed.

(3) The positioning of the holes should also be in conformity with the limits of validity of the rules used to determine the design resistances of the bolts and rivets.

(4) Minimum and maximum spacing, end and edge distances are given in Table 8.2.