Страница 28: ДСТУ-Н Б EN 1999-1-1:2010. Єврокод 9. Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для конструкцій (60238)

Таблиця

8.3

Поправкові коефіцієнти β₂і β₃

Table

8.3

Reduction factors β₂and β₃

Інтервал p₁

Pitch p₁

≤ 2,5d₀

≥ 5,0d₀

β₂ для 2-х болтів

β₂ for 2 bolts

0,4

0,7

β₃ для 3-х і більше болтів

β₃ for 3 bolts or more

0,5

0,7

8.5.3 Категорії болтових з’єднань

8.5.3.1 З'єднання, які працюють на зсув

(1) Для розрахунку болтових з’єднань, які працюють на зсув, необхідно віднести з’єднання до однієї з нижче на­ведених категорій, див. таблицю 8.4.

8.5.3 Categories of bolted connections

8.5.3.1 Shear connections

(1) The design of a bolted connection loaded in shear should conform to one of the following categories, see Table 8.4.

Таблиця

8.4

Категорії болтових з'єднань

Table

8.4

Categories of bolted connections

(2) Категорія А: звичайні болтові з’єд­нання

У цій категорії слід використовувати захи­щені від корозії сталеві болти (звичайні або високоміцні), або болти з неіржавіючої сталі, або алюмінієві болти, або алюмінієві заклепки. Не потрібно ніякого поперед­нього напруження або спеціальних заходів для поверхонь контакту. Розрахункове граничне навантаження зсуву не повинне перевищувати ані розрахунковий опір зсуву, ані розрахунковий опір зминан­ню, отриманий на підставі рекомендацій 8.5.5.

(3) Категорія В: з’єднання, які запобі­гають проковзуванню до граничного стану за втратою працездатності

У цій категорії необхідно використовувати попередньо напружені високоміцні болти з регульованим затягуванням згідно з prEN 1090-3. Проковзування не повинно бути у граничному стані за втратою працездатності. Сполучення навантажень, що підлягають розгляду, слід вибрати з 2.3.4 у залежності від завантажень, де потрібно передбачити опір проковзуванню. Розрахункова перерізувальна сила у стані втрати працездатності не повинна переви­щувати розрахунковий опір проковзуванню згідно з 8.5.9. Розрахункова перерізувальна сила у граничному стані втрати несучої здатності не повинна перевищувати ані розрахункового опору зрізу, ані розрахун­кового опору зминанню згідно з 8.5.5.

4) Категорія С: з’єднання, які запобіга­ють проковзуванню до граничного стану за втратою несучої здатності.

У цій категорії необхідно використовувати попередньо напружені високоміцні болти з регульованим затягуванням згідно з prEN 1090-3. Проковзування не повинне мати місця у граничному стані за втратою несу­чої здатності. Розрахункова перерізу­вальна сила у стані втрати несучої здатності не повинна перевищувати ані розрахункового опору зсуву згідно з 8.5.9, ані розра­хункового опору зминанню згідно з 8.5.5.

(5) Крім того, для граничного стану втрати несучої здатності розрахунковий пластичний опір площі перерізу нетто у площині отворів для болтів N_net,Rd слід приймати рівним:

(2) Category A: Bearing type

In this category protected steel bolts (ordinary or high strength type) or stainless steel bolts or aluminium bolts or aluminium rivets should be used. No preloading and special provisions for contact surfaces are required. The design ultimate shear load should not exceed the design shear resistance nor the design bearing resistance, obtained from 8.5.5.

(3) Category B: Slip-resistant at serviceability limit state

In this category preloaded high strength bolts with controlled tightening in conformity with prEN 1090-3 should be used. Slip should not occur at the serviceability limit state. The combination of actions to be considered should be selected from 2.3.4 depending on the load cases where resistance to slip is required. The design serviceability shear load should not exceed the design slip resistance, obtained from 8.5.9. The design ultimate shear load should not exceed the design shear resistance nor the design bearing resistance, obtained from 8.5.5.

(4) Category C: Slip resistant at ultimate limit state.

In this category preloaded high strength bolts with controlled tightening in conformity with prEN 1090-3 should be used. Slip should not occur at the ultimate limit state. The design ultimate shear load should not exceed the design slip resistance obtained from 8.5.9 nor the design bearing resistance obtained from 8.5.5.

(5) In addition, at the ultimate limit state the design plastic resistance of the net section at bolt holes N_net,Rd should be taken as:

^(8.6)

8.5.3.2 З'єднання, які працюють на роз­тяг

(1) Розрахунок болтових з'єднань, які працюють на розтяг, слід виконувати з урахуванням віднесення їх до однієї з наступних категорій, див. таблицю 8.4.

(2) Категорія D: З'єднання болтами без попереднього напруження.

У цій категорії можна використовувати болти, починаючи від класу 4.6 і включно по клас 10.9, або алюмінієві болти, або болти з неіржавіючої сталі. Попереднє нап­руження не потрібне. Дана категорія не за­стосовується у тих випадках, коли з'єднан­ня часто зазнають впливу змінної розтягу­ючої сили. Проте її можна застосовувати для розрахунку з'єднань, які повинні сприй­мати нормальні вітрові навантаження.

(3) Категорія Е: З’єднання з попередньо напруженими високоміцними болтами

У цій категорії необхідно використовувати попередньо напружені високоміцні болти з регульованим затягуванням відповідно до prEN 1090-3. Таке попереднє навантаження покращує опір втомі. Проте слід зазначити, що ступінь цього покращання залежить від деталювання і допусків на розміри.

(4) Для з’єднань, які працюють на роз­тяг, як категорії D, так і категорії Е, не потрібно спеціальної обробки контакту­ючих поверхонь, за винятком випадків, коли з’єднання категорії Е одночасно заз­нають впливу розтягу і зрізу (сполучення Е-В або Е-С).

8.5.3.2 Tension connections

(1) The design of a bolted connection loaded in tension should conform with one of the following categories, see Table 8.4.

(2) Category D: Connections with non-preloaded bolts

In this category bolts from class 4.6 up to and including class 10.9 or aluminium bolts or stainless steel bolts should be used. No preloading is required. This category should not be used where the connections are frequently subjected to variations of tensile loading. However, they may be used in connections designed to resist normal wind loads.

(3) Category E: Connections with preloaded high strength bolts

In this category preloaded high strength bolts with controlled tightening in conformity with prEN 1090-3 should be used. Such preloading improves fatigue resistance. However, the extent of the improvement depends on detailing and tolerances.

(4) For tension connections of both categories D and E no special treatment of contact surfaces is necessary, except where connections of category E are subject to both tension and shear (combination E-B or E-C).

8.5.4 Розподіл зусиль між кріпильними деталями

(1) Розподіл внутрішніх зусиль між крі­пильними деталями, викликаний згиналь­ним моментом у граничному стані втрати несучої здатності, повинен бути пропорцій­ним відстані від центру обертання, а розподіл зусиль зсуву повинен бути рівномірним, див. рисунок Error: Reference source not found(a), у таких випадках:

– з’єднання категорії C, які запобігають проковзуванню;

– інші з’єднання, які працюють на зсув, де розрахунковий опір зрізу F_v,Ed кріпиль­ної деталі є меншим, ніж розрахунковий опір зминанню F_b,Ed.

(2) В інших випадках розподіл внутріш­ніх зусиль між кріпильними деталями внаслідок наявності згинального моменту у граничному стані з втратою несучої здатності можна вважати пластичним, а розподіл перерізувальних зусиль можна прийняти рівномірним, див. рисунок 8.7(b).

(3) У з'єднаннях внакрій розрахунковий опір зминанню для кожної кріпильної деталі та у кожному напрямку слід важати одним і тим самим аж до максимальної довжини , де  номінальний діа­метр болта або заклепки. При див. 8.5.11.

8.5.4 Distribution of forces between fasteners

(1) The distribution of internal forces between fasteners due to the bending moment at the ultimate limit state should be proportional to the distance from the centre of rotation and the distribution of the shear force should be equal, see Figure 8.7(a), in the following cases:

– category С slip-resistant connections;

– other shear connections where the design shear resistance F_v,Ed of a fastener is less than the design bearing resistance F_b,Ed.

(2) In other cases the distribution of internal forces between fasteners due to the bending moment at the ultimate limit state may be assumed plastic and the distribution of the shear force may be assumed equal, see Figure 8.7(b).

(3) In a lap joint, the same bearing resistance in any particular direction should be assumed for each fastener up to a maximum length of max where d is the nominal diameter of the bolt or rivet. For see 8.5.11.

(а) Пружний розподіл зусиль

Розподіл, пропорційний відстані від центру обертання

(b) Пластичний розподіл зусиль

Можливий пластичний розподіл з однією деталлю, яка сприймає V_Ed, і чотирма, які сприймають M_Ed.

(a) Elastic load distribution

Distribution proportional to distance from centre of rotation

(b) Plastic load distribution

Possible plastic distribution with one fastener resisting V_Ed and four resisting M_Ed

(8.7)

(8.8)

Рисунок

8.7

Приклади розподілу зусиль між кріпильними деталями (п'ять болтів)

Figure

8.7

Example of distribution of loads between fasteners (five bolts)

8.5.5 Розрахунковий опір болтів

(1)Р Величини розрахункового опору, які визначаються у цьому розділі, відно­сяться до стандартних сталевих болтів заводського виготовлення, болтів з неіржа­віючої сталі та алюмінієвих болтів згідно з таблицею 3.4, що відповідають, разом з від­повідними гайками та шайбами, норма­тивним документам, на які посилається prEN 1090-3. Для алюмінієвих болтів необ­хідно керуватися додатковими вимогами С.4.1.

(2)Р У граничному стані з втратою не­сучої здатності розрахункова перерізу­вальна сила F_v,Ed, що діє на болт, не по­винна перевищити меншого з двох значень:

– розрахункового опору зрізу F_v,Rd;

– розрахункового опору зминанню F_b,Ed даного болта з мінімальним опором з’єднання зминанню; обидві величини беруться з таблиці 8.5.

(3)Р У граничному стані з втратою несу­чої здатності розрахункова розтягувальна сила F_t,Ed, включаючи важільне зусилля відриву, не повинна перевищувати розра­хункового опору розтягу B_t,Rd збірки «болт-лист».

(4) Болти, що зазнають сумісної дії перерізувальних та розтягувальних зусиль, повинні додатково перевірятися згідно з таблицею 8.5.

(5)Р Розрахунковий опір розтягу збірки «болт-лист» повинен прийматися рів­ним меншому з двох значень: розрахунко­вого опору розтягу болта, вказаного в таблиці 8.5, і розрахункового опору на зріз при продавлюванні головки болта і гайки в листі B_p,Rd згідно з з таблицею 8.5.

8.5.5 Design resistances of bolts

(1)P The design resistances given in this clause apply to standard manufactured steel bolts, stainless steel bolts and aluminium bolts according to Table 3.4 which conform, including corresponding nuts and washers, to the reference standards listed in prEN 1090-3. For aluminium bolts the additional requirements of C.4.1 should be followed.

(2)P At the ultimate limit state the design shear force F_v,Ed on a bolt shall not exceed the lesser of:

– the design shear resistance F_v,Rd;

– the design bearing resistance F_b,Ed of that bolt with the minimum bearing capacity of the connection, both as given in Table 8.5.

(3)P At the ultimate limit state the design tensile force F_t,Ed, inclusive of any force due to prying action, shall not exceed the design tension resistance B_t,Rd of the bolt-plate assembly.

(4) Bolts subject to both shear force and tensile force should in addition be verified as given in Table 8.5.

(5)P The design tension resistance of the bolt-plate assembly shall be taken as the smaller of the design tension resistance of the bolt given in Table 8.5 and the design punching shear resistance of the bolt head

and the nut in the plate, B_p,Rd obtained from Table 8.5.