Страница 30: ДСТУ-Н Б EN 1999-1-1:2010. Єврокод 9. Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для конструкцій (60238)

8.5.9 Високоміцні болти і з'єднання, які запобігають проковзуванню

8.5.9.1 Загальні вимоги

(1) З'єднання, стійкі до проковзування, повинні застосовуватися тільки у тих ви­падках, коли технічна межа міцності матеріалу з’єднуваних частин вища, ніж ^.

(2) Не можна ігнорувати ефекти від ве­ликих перепадів температур та/або великих довжин стрижнів у з’єднаннях, коли сила тертя зменшується або зростає через різ­ницю у коефіцієнтах температурного роз­ширення алюмінію та сталі болтів.

8.5.9 High strength bolts in slip-resistant connections

8.5.9.1 General

(1) Slip resistant connections should only be used if the proof strength of the material of the connected parts is higher than 200 N/mm².

(2) The effect of extreme temperature changes and/or long grip lengths which may cause a reduction or increase of the friction capacity due to the differential thermal expansion between aluminium and bolt steel cannot be ignored.

8.5.9.2 Граничний стан за втратою несу­чої здатності

(1)Р Величину опору проковзуванню можна приймати за показник граничного стану за втратою несучої здатності або працездатності конструкції, див. 8.5.3.1. Для граничного стану за втратою несучої здатності, крім того, висувається додаткова вимога: розрахункова перерізувальна сила , яка діє на високоміцний болт, не повинна перевищувати меншого значення з наступних:

– розрахункового опору зрізу ;

– розрахункового опору зминанню ;

– показника опору елемента розтягу, стиску або згину в перерізі нетто та у перерізі брутто.

8.5.9.2 Ultimate limit state

(1)P It is possible to take the slip resistance as ultimate or serviceability limit state, see 8.5.3.1, but, besides, at the ultimate limit state the design shear force, on a high strength bolt shall not exceed the lesser of:

– the design shear resistance

– the design bearing resistance

– the tensile or compression or bending resistance of the member in the net section and in the gross cross section.

8.5.9.3 Опір проковзуванню та зрізу

(1) Розрахунковий опір проковзуванню попередньо-напруженого високоміцного болта необхідно приймати у вигляді:

8.5.9.3 Slip resistance / Shear resistance

(1) The design slip resistance of a preloaded high-strength bolt should be taken as:

^(8.21)

де:

 зусилля попереднього напруження з 8.5.9.4;

 коефіцієнт проковзування, див.
8.5.9.5;

 кількість поверхонь тертя.

(2) Для болтів у отворах зі стандарт­ними номінальними допусками коефіцієнт надійності щодо проковзування необхідно приймати рівним для граничного стану за втратою несучої здатності або для граничного стану за втратою працездатності, де і приведені у 8.1.1.

Якщо коефіцієнт проковзування знахо­диться за допомогою експериментальних досліджень, то коефіцієнт надійності щодо граничного стану за втратою несучої здат­ності можна понизити до 0,1.

(3) Овальні або нестандартні отвори цими розділами не регламентуються.

where:

is the preloading force, given in 8.5.9.4;

is the slip factor, see 8.5.9.5;

 is the number of friction interfaces.

(2) For bolts in standard nominal clearance holes, the partial safety factor for slip resistance should be taken as for the ultimate limit state andfor the serviceability limit state where and .are given in 8.1.1.

If the slip factor is found by tests the partial safety factor for the ultimate limit state may be reduced by 0,1.

(3) Slotted or oversized holes are not covered by these clauses.

8.5.9.4 Попереднє напруження

(1) Для високоміцних болтів марок 8.8 або 10.9 з регульованим затягуванням зусилля попереднього напруження для проектних розрахунків повинне вибиратися у вигляді:

8.5.9.4 Preloading

(1) For high strength bolts grades 8.8 or 10.9 with controlled tightening, the preloading force to be used in the design calculations, should be taken as:

. ^(8.22)

8.5.9.5 Коефіцієнт проковзування

(1) Розрахункова величина коефіцієнта проковзування залежить від класу об­робки поверхні. Значення для дробо­струменевої обробки для досягнення ступе­ня шорсткості , див. EN ISO 1302 та EN ISO 4288, без захисної обробки поверх­ні можна прийняти на підставі даних таблиці 8.6.

8.5.9.5 Slip factor

(1) The design value of the slip factor is dependent on the specified class of surface treatment. The value of for grit blasting to achieve a roughness value , see EN ISO 1302 and EN ISO 4288, without surface protection treatments, should be taken from Table 8.6.

Таблиця

8.6

Коефіцієнт проковзування поверхонь тертя

Table

8.6

Slip factor of treated friction surfaces

ПРИМІТКА. Досвід показує, що захисна обробка поверхонь, здійснена перед дробоструменевим очищенням, призводить до зниження коефіцієнта проковзування.

NOTE. Experience show that surface protection treatments applied before shot blasting lead to lower slip factors.

(2) Розрахунки для інших способів оброблення поверхонь або використання вищих коефіцієнтів проковзування повинні базуватися на випробуваннях характерних зразків поверхонь, використаних у конструкціях, згідно з методикою, викладеною у prEN 1090-3.

(2) The calculations for any other surface treatment or the use of higher slip factors should be based on specimens representative of the surfaces used in the structure using the procedure set out in prEN 1090-3.

8.5.9.6 Сумісна дія розтягу та зрізу

(1) Якщо з’єднання для запобігання проковзуванню зазнає сумісного впливу розтягувального зусилля додатково до пе­рерізувальної сили , від чого може вини­кнути проковзування, то величина опору проковзуванню на один болт приймається таким чином.

Категорія В: Опір проковзуванню у гранич­ному стані за втратою працездатності:

8.5.9.6 Combined tension and shear

(1) If a slip-resistant connection is subjected to an applied tensile force in addition to the shear force tending to produce slip, the slip resistance per bolt should be taken as follows:

Category B: Slip-resistant at serviceability limit state

^(8.23)

Категорія С: Опір проковзуванню у гранич­ному стані за втратою несучої здатності

Category C: Slip-resistant at ultimate limit state

^(8.24)

8.5.10 Важільне зусилля відриву

(1) У разі, якщо від кріпильних деталей вимагається сприймати прикладене розтя­гувальне зусилля, вони повинні також додатково підбиратися для сприйняття важільного зусилля, якщо таке може виникнути, див. рисунок 8.8

8.5.10 Prying forces

(1) Where fasteners are required to carry an applied tensile force, they should be proportioned to also resist the additional force due to prying action, where this can occur, see Figure 8.8

(2) Важільні зусилля відриву залежать від відносної жорсткості та геометричних характеристик частин з’єднання, див. рисунок 8.9.

(2) The prying forces depend on the relative stiffness and geometrical proportions of the parts of the connection, see Figure 8.9.

(а) Товста кінцева шайба, невелике важільне зусилля

(b) Тонка кінцева шайба, велике важільне зусилля

(a) Thick end plate, small prying force

(b) Thin end plate, large prying force

Рисунок

8.9

Залежність важільних зусиль від характеристик деталей

Figure

8.9

Effect of details on prying forces

(3) Якщо ефект від важільного зусилля відриву враховується при проектуванні кінцевих шайб, то його слід враховувати при розрахунку конструкції. Див. Додаток В.

(3) If the effect of the prying force is taken advantage of in the design of the end plates, then the prying force should be allowed for in the analysis. See Annex B.

8.5.11 Протяжні вузлові з'єднання

(1) Якщо відстань між центрами кін­цевих кріпильних деталей у вузлі, вимірю­вана у напрямку передачі зусиль (див. рисунок 8.10) складає величину більшу ніж 15d, то розрахунковий опір зрізу усіх кріпильних деталей, розрахований за мето­диками розділів 8.5.5 та 8.5.6 відповідно, слід зменшити шляхом помноження на знижувальний коефіцієнт , який дається виразом:

8.5.11 Long joints

(1) Where the distance between the centres of the end fasteners in a joint, measured in the direction of the transfer of force (see Figure 8.10), is more than 15d, the design shear resistance of all the fasteners calculated as specified in 8.5.5 or 8.5.6 as appropriate should be reduced by multiplying it by a reduction factor , given by:

^{, (8.25)}

^{але (but)}

Рисунок

8.10

Протяжні вузлові з'єднання

Figure

8.10

Long joints

(2) Дане положення не застосовується в тих випадках, коли має місце рівномірний розподіл передачі зусиль по довжині вузлового з'єднання, наприклад, передача перерізувальної сили від стінки перерізу на полицю.

(2) This provision does not apply where there is a uniform distribution of force transfer over the length of the joint, e.g. the transfer of shear force from the web of a section to the flange.

8.5.12 Одиночні з'єднання внакрій з крі­пильними деталями в один ряд

(1) Не слід застосовувати поодинокі заклепки або один ряд заклепок при одиничних з'єднаннях внакрій.

(2) Опір зминанню , що визначає­ться відповідно до 8.5.5, слід обмежити наступним чином:

8.5.12 Single lap joints with fasteners in one row

(1) A single rivet or one row of rivets should not be used in single lap joints.

(2) The bearing resistance determined in accordance with 8.5.5 should be limited to:

^(8.26)

Рисунок

8.11

Одиночне з'єднання внакрій з болтами в один ряд

Figure

8.11

Single lap joint with one row of bolts

(3) У разі застосування високоміцних болтів марок 8.8 або 10.9 у одиничних з’єднаннях внакрій плоских стрічок із одним болтом або одним рядом болтів (нормаль­ним до напрямку навантаження) слід вико­ристовувати відповідні шайби, навіть коли болти не є попередньо напруженими.

(3) In the case of high strength bolts, grades 8.8 or 10.9, appropriate washers should be used for single lap joints of flats with only one bolt or one row of bolts (normal to the direction of load), even where the bolts are not preloaded.

8.5.13 Кріпильні деталі з ущільнюваль­ними прокладками

(1) Якщо болти або заклепки, які сприймають зусилля зрізу та зминання, проходять через ущільнювальні прокладки загальної товщини t_p більшої, ніж одна третина номінального діаметра d, то розрахунковий опір зрізу F_v,Rd, розрахова­ний за відповідною методикою 8.5.5 або 8.5.6, слід зменшити шляхом помноження на наступний знижувальний коефіцієнт :

8.5.13 Fasteners through packings

(1) Where bolts or rivets transmitting load in shear and bearing pass through packings of total thickness t_p greater than one-third of the nominal diameter d, the design shear resistance F_v,Rd, calculated as specified in 8.5.5 or 8.5.6 as appropriate, should be reduced by multiplying it by a reduction factor given by:

^(8.27)

(2) У двозрізних з'єднаннях з ущільню­вальними прокладками на обох сторонах місця з’єднання значення t_p необхідно приймати рівним товщині товщої прокладки.

(3) Будь-які необхідні додаткові крі­пильні деталі, необхідність у яких з’яв­ляється через використання знижувального коефіцієнта , можуть розташовуватися на продовженні прокладки.

(2) For double shear connections with packings on both sides of the splice, should be taken as the thickness of the thicker packing. t_p.

(3) Any additional fasteners required due to the application of the reduction factor may optionally be placed in an extension of the packing.

8.5.14 Штифтові з'єднання

8.5.14.1 Основні положення

(1) Цей розділ регламентує штифтові з’єднання, у яких необхідно забезпечити обертання.

(2) Штифти не працюють тільки на зріз, тому на одному зі з’єднаних елементів штифт повинен мати вилкоподібний кінець або отвір під шплінт. Пристосування, яке утримує штифт на місці  наприклад, пру­жинний фіксатор  повинне розраховува­тися на сприйняття поперечного наванта­ження, не меншого ніж 10 % від повного зрізувального навантаження на штифт.

8.5.14 Pin connections

8.5.14.1 Scope

(1) This clause applies to pin connections where rotation is required.

(2) Pins should not be loaded in single shear, so one of the members to be joined should have a fork end, or clevis. The pin retaining system, e.g. spring clip, should be designed to withstand a lateral load not less than 10 % of the total shear load of the pin.

8.5.14.2 Отвори під штифти та штиф­тові шайби

(1) Геометрія штифтових шайб у з’єд­наннях повинна відповідати нормативним вимогам щодо розмірів, див. рисунок 8.12.

8.5.14.2 Pin holes and pin plates

(1) The geometry of plates in pin connections should be in accordance with the dimensional requirements, see Figure 8.12.