Страница 31: ДСТУ-Н Б EN 1999-1-1:2010. Єврокод 9. Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила для конструкцій / Eurocode 9. Design of aluminium structures. Part 1-1. General structural rules (60373)

а) Задана товщина і діаметр отворів (Given thickness and diameter of hole)

товщина елемента (шайби) (thickness of member (plate))

діаметр отвору (diameter of hole)

b) Задана геометрія (Given geometry)

Рисунок

8.12

Геометричні характеристики для елементів зі штифтовими з’єднаннями на кінцях

Figure

8.12

Geometrical requirements for pin ended members

(2)П У граничному стані з втратою несучої здатності розрахункове зусилля F_Ed у листі не повинно перевищувати розра­хунковий опір, приведений у таблиці 8.7.

(3) Штифтові шайби, призначені для збільшення площі нетто з’єднуваного елемента або для покращання опору штифта зминанню, повинні мати достатні розміри, щоб передавати розрахункове навантаження від штифта елементові, а також бути розташовані таким чином, щоб уникнути появи ексцентриситету.

(2)P At the ultimate limit state the design force F_Ed in the plate shall not exceed the design resistance given in Table 8.7.

(3) Pin plates provided to increase the net area of a member or to increase the bearing resistance of a pin should be of sufficient size to transfer the design force from the pin into the member and should be arranged to avoid eccentricity.

8.5.14.3 Розрахунок штифтів

(1) Згинальні моменти у штифті повинні розраховуватися як вказано на рисунку 8.13.

(2) У граничному стані за втратою несучої здатності розрахункові зусилля і моменти у штифті не повинні переви­щувати відповідних показників розрахун­кового опору, приведених у таблиці 8.7.

8.5.14.3 Design of pins

(1) The bending moments in a pin should be calculated as indicated in Figure 8.13.

(2) At the ultimate limit state the design forces and moments in a pin should not exceed the relevant design resistances given in Table 8.7.

Таблиця

8.7

Розрахункові опори штифтових з'єднань

Вид перевірки

Опір

Зріз штифта

Згин штифта

Сумісна дія зрізу та згину

Зминання плоского елемента у штифтовому з’єднанні

Зминання штифта у граничному стані за втратою працездатності

Тable

8.7

Design resistances for pin connections

Criterion

Resistance

Shear of the pin

Bending of the pin

Combined shear and bending of the pin

Bearing of the plate in pin connection

Bearing of the pin at the serviceability limit state

Рисунок

8.13

Зусилля у штифті

Figure

8.13

Actions and action effects on a pin

. ^(8.28)

8.6 ЗВАРНІ З'ЄДНАННЯ

8.6.1 Загальні положення

(1) При розрахунку зварних з'єднань необхідно розглядати як міцність зварних швів, так і міцність пришовних зон термічного впливу.

(2) Вказівки з розрахунку, наведені тут, відносяться до:

– напівавтоматичного зварювання та ручного зварювання неплавким електродом у інертному середовищі (МІГ і ВІГ) при товщині матеріалу відповідно до таблиці 3.2a і таблиці 3.2b, а також при проведенні ремонтних робіт;

– рівня забезпечення якості згідно з prEN 1090-3;

– сполучення основного та присадного металу, як вказано у 3.3.4;

– конструкцій, навантажених переважно статичними навантаженнями.

(3) Якщо  у випадку елементів несу­чого каркаса  вищезгадані умови не вико­нані, то необхідно зварити і піддати вип­робуванням спеціальні дослідні зразки за домовленістю договірних сторін.

(4) Якщо для допоміжних і ненесучих елементів обумовлено більш низький рівень якості, слід використовувати більш низькі розрахункові показники міцності.

8.6 Welded connections

8.6.1 General

(1) In the design of welded joints consideration should be given both to the strength of the welds and to the strength of the HAZ.

(2) The design guidance given here applies to:

– the welding process MIG and TIG for material thicknesses according to Table 3.2a and Table 3.2b and for repair;

– quality level according to prEN 1090-3;

– combinations of parent and filler metal as given in 3.3.4;

– structures loaded with predominantly static loads.

(3) If – in case of primary load bearing members – the above conditions are not fulfilled special test pieces should be welded and tested, which should be agreed upon by the contracting parties.

(4) If for secondary or non load-bearing members a lower quality level has been specified lower design strength values should be used.

8.6.2 Пришовна зона

(1) Для нижченаведених класів сплавів слід брати до уваги наявність пришовної зони термічного впливу (див. також 6.5):

– термооброблені сплави марки Т4 і вище (серії 6xxx і 7xxx);

– нетермооброблені сплави з будь-яким зміцненням (серії 3ххх, 5ххх і 8xxx).

(2) Необхідно враховувати протяжність (розміри) пришовної зони і ступінь знеміц­нення матеріалу у ній, визначені у 6.5. Як ступінь знеміцнення, так і розміри зон відріз­няються для напівавтоматичного зварювання (МІГ) і для ручного зварювання неплавким електродом (ВІГ). У випадку ручного зварю­вання неплавким електродом у інертному се­редовищі (ВІГ) необхідно брати більші роз­міри пришовної зони та більш інтенсивне знеміцнення матеріалу в ній через більш ін­тенсивний притік тепла.

(3) Характеристичні показники міцнос­ті f_u,haz для матеріалу в пришовних зонах приведені у таблиці 3.2. Характе­ристична міцність на зсув у пришовній зоні визначається як f_u,haz=f_u,haz /√3.

8.6.2 Heat-affected zone (HAZ)

(1) For the following classes of alloys a heat-affected zone should be taken into account (see also 6.5):

– heat-treatable alloys in temper T4 and above (6xxx and 7xxx series);

– non-heat-treatable alloys in any work-hardened condition (3ххх, 5ххх and 8xxx series).

(2) The severity and extent (dimensions) of HAZ softening given in 6.5 should be taken into account. Both severity and extent are different for TIG and MIG welding. For TIG welding a higher extent (larger HAZ area) and more severe softening due to the higher heat-input should be applied.

(3) The characteristic strengths f_u,haz for the material in the HAZ are given in Table 3.2. The characteristic shear strength in the HAZ is defined as: f_u,haz=f_u,haz /√3.

8.6.3 Розрахунок зварних з'єднань

(1) Розрахунок зварних з’єднань вклю­чає наступні різновиди перевірок:

– розрахунок швів, див. 8.6.3.2 та 8.6.3.3;

– розрахункову міцність пришовної зони, див. 8.6.3.4;

– розрахунок з’єднань із комбінованими зварними швами, див. 8.6.3.5.

(2) Піддатливість зварного з’єднання можна поліпшити, якщо розрахункова міцність швів буде більшою, ніж матеріалу пришовної зони.

8.6.3 Design of welded connections

(1) For the design of welded connections the following should be verified:

– the design of the welds, see 8.6.3.2 and 8.6.3.3;

– the design strength of the HAZ adjacent to a weld, see 8.6.3.4;

– the design of connections with combined welds, see 8.6.3.5.

(2) The deformation capacity of a welded joint can be improved if the design strength of the welds is greater than that of the material in the HAZ.

8.6.3.1 Характеристична міцність ме­талу зварного шва

(1) За характеристичну міцність металу зварного шва слід брати показники з таблиці 8.8, за умови, що застосовується комбінація основного і присадного металу, як показано у 3.3.4.

(2) У зварних з’єднаннях міцність мета­лу шва зазвичай є нижчою за міцність ос­новного металу, за винятком металу пришовної зони.

8.6.3.1 Characteristic strength of weld metal

(1) For the characteristic strength of weld metal the values according to Table 8.8 should be used, provided that the combinations of parent metal and filler metal as given in 3.3.4, are applied.

(2) In welded connections the strength of the weld metal is usually lower than the strength of the parent metal except for the strength in the HAZ.

Таблиця

8.8

Характеристичні значення міцності металу зварних швів f_w

Table

8.8

Characteristic strength values of weld metal f_w

(3) Характеристична міцність металу зварного шва повинна класифікуватися від­повідно до застосованого присадного мета­лу. Вибір присадного металу має значний вплив на міцність зварюваного металу.

(3) The characteristic strength of weld metal should be distinguished according to the filler metal used. The choice of filler metal has a significant influence on the strength of the weld metal.

8.6.3.2 Розрахунок стикових зварних швів

8.6.3.2.1 Проплавлені стикові шви

(1) Для елементів основного несучого каркаса слід використовувати шви з повним проварюван­ням.

(2) Розрахункову товщину проплавле­ного стикового зварного шва слід брати рівною товщині з’єднуваних ним елементів. Якщо елементи мають різну товщину, за розра­хункову товщину шва приймається менша з них.

(3) Підсиленням або підрубленням зварного шва слід нехтувати, якщо вони знаходяться у обумовлених стандартом межах.

(4) Розрахункову довжину слід прийма­ти рівній загальній довжині шва, якщо використовуються вивідні планки. Інакше загальну довжину потрібно зменшити на дві товщини t.

8.6.3.2 Design of butt welds

8.6.3.2.1 Full Penetration Butt Welds

(1) Full penetration butt welds should be applied for primary load-bearing members.

(2) The effective thickness of a full penetration butt weld should be taken as the thickness of the connected members. With different member thicknesses the smallest member thickness should be taken as weld thickness.

(3) Reinforcement or undercut of the weld within the limits as specified should be neglected for the design.

(4) The effective length should be taken as equal to the total weld length if run-on and run-off plates are used. Otherwise the total length should be reduced by twice the thickness t.

8.6.3.2.2 Стикові зварні шви з неповним проварюванням

(1) Стикові шви з неповним проварю­ванням повинні застосовуватися тільки для допоміжних і ненесучих елементів.

(2) Для зварних стикових швів із непов­ним проварюванням слід використовувати приведену розрахункову товщину шва te (див. рисунок 8.21).

8.6.3.2.2 Partial Penetration Butt Welds

(1) Partial penetration butt welds should only be used for secondary and non load-bearing members.

(2) For partial penetration butt welds an effective throat section te should be applied (see Figure 8.21).

8.6.3.2.3 Формули для розрахунку стикових зварних швів

(1) Розрахункові зусилля слід переві­ряти за наступними формулами:

– нормальне напруження, розтяг або стиск, перпендикулярно до осі зварного шва, див. рисунок 8.14.

8.6.3.2.3 Design Formulae for Butt Welds

(1) For the design stresses the following applies:

– normal stress, tension or compression, perpendicular to the weld axis, see Figure 8.14

^{; (8.29)}

– дотичне напруження, див. рисунок 8.15:

– shear stress, see Figure 8.15:

^{; (8.30)}

– сумісна дія нормальних та дотичних напружень:

– combined normal and shear stresses:

^{, (8.31)}

де:

– характеристична міцність металу шва згідно з таблицею 8.8;

– нормальне напруження, перпенди­кулярне до осі зварного шва;

– дотичне напруження, паралельне осі зварного шва;

– коефіцієнт надійності для зварних з'єднань, див. 8.1.1.

(2) Залишкові напруження і напружен­ня, що не беруть участі у передачі навантаження, можна не враховувати при перевірці міцності шва. Це зокрема сто­сується нормальних напружень, паралель­них осі зварного шва.

where:

– characteristic strength weld metal according to Table 8.8;

– normal stress, perpendicular to the weld axis;

– shear stress, parallel to the weld axis;

– partial safety factor for welded joints, see 8.1.1.

(2) Residual stresses and stresses not participating in the transfer of load need not be included when checking the resistance of a weld. This applies specifically to the normal stress parallel to the axis of a weld.