Страница 33: 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)

ДОДАТОК А [ОБОВ’ЯЗКОВИЙ] - КЛАСИ ВІДПОВІДАЛЬНОСТІ

(1) Класи відповідальності вводяться для диференціювання вимог до будівель і споруд та їхніх конструктивних елементів з метою забезпечення надійності при проектуванні та виконанні будівельних робіт, як вимагає стаття 2.2 документа EN 1990 та його інформаційний Додаток В.

(2) Алюмінієві конструкції підрозділя­ються на 4 класи відповідальності, від 1-го до 4-го, причому клас 4 позначає найбільш суворий рівень вимог до виконання робіт.

ПРИМІТКА. Документ EN 1990 рекомендує три класи наслідків та три класи надійності. Однак у EN 1990 не регламентуються явища втоми конструкцій, які регламентуються у EN 1999-1-3.

(3) Клас відповідальності слід обирати за наступними чотирма умовами:

– наслідки руйнування конструкції;

– характер навантаження, тобто чи є конст­рукція навантаженою переважно статичним навантаженням або до неї прикладено суттєве втомлювальне навантаження;

– розрахункова величина навантаження по відношенню до граничного допустимого у перерізі зусилля; це відношення визначається коефіцієнтом використання обмеження для перерізу;

– технологія та методика проведення робіт з забезпечення якості конструкційного елемента.

ПРИМІТКА 1. Клас відповідальності для конструкції, споруди або конструкційного елемента повинні разом визначати проектувальник та замовник будівельного об’єкта, беручи до уваги національні норми. Клас відповідальності необхідно вказувати у виконавчій документації.

ПРИМІТКА 2. Документ prEN 1090-3 встановлює нормативні вимоги до виконання робіт, включаючи обстеження і нагляд. В залежності від класу відповідальності для зварних конструкцій регла­ментується належний рівень якості, допустимі розміри та різновиди дефектів зварювання, обсяг обстеження та нагляду, вимоги до рівня технічного контролю та кваліфікації контролерів і виконавців зварювальних робіт.

(4) Клас відповідальності може визна­чатися для усієї споруди або конструкції, для її частини, для одного або кількох конструктивних елементів або конкретних деталей. У одній споруді або конструкції можуть поєднуватися частини різного класу відповідальності.

(5) Необхідною умовою є виконання конструкцій та конструктивних елементів згідно з prEN 1090-3, у відповідності з нормами і правилами, встановленими для різних класів відповідальності, визначених у prEN 1090-3.

(6) З класу наслідків та відповідного класу надійності для конструкції або елемента випливає певний набір вимог до проектування та виконання конструкції. Згідно з Додатком B до документа prEN 1990, набір таких проектних вимог може являти собою:

– правила технічного контролю проекту та експертизи виконавчої документації, вира­жені у вигляді «рівнів технічного контролю проекту» (Design Supervision Levels);

– правила визначення розрахункових навантажень та впливів, виражені у вигляді часткових коефіцієнтів надійності за навантаженням.

ПРИМІТКА. Правила визначення класів відпові­дальності, зв’язок між класом надійності та класом відповідальності, а також відповідний набір правил технічного контролю можуть формулюватися у Національному додатку. У таблиці A.1 даються рекомендації щодо вибору класу відповідальності на основі перших трьох критеріїв параграфа (3). Якщо інших рекомендацій не дається, доцільно використовувати клас 2.

ANNEX A [normative] - Execution classes

(1) Execution classes are introduced in order to differentiate in requirements to structures and their components for reliability management of the design and the execution work, in accordance with EN 1990, clause 2.2 and its informative Annex B.

(2) Aluminium structures are classified in 4 execution classes denoted 1, 2, 3 and 4, where class 4 has the most stringent requirements.

NOTE. EN 1990 recommends three consequence classes and three reliability classes. EN 1990 does however, not include structures subject to fatigue that is covered in EN 1999-1-3.

(3) The execution class should be selected based on the following four conditions:

– the consequences of a structural failure;

– the type of loading, i.e. whether the structure is subject to predominantly static loading or a significant fatigue loading;

– the level of the design action effect as compared to the resistance of the cross section, here defined by a utilization grade of the cross section;

– the technology and procedures to be used for the work connected with the requirements for the quality level of the component.

NOTE 1. The determination of the execution class for a structure/component should be taken by the designer and the owner of the construction works in cooperation, taking national provisions into account. The execution class should be defined in the execution specification.

NOTE 2. prEN 1090-3 gives rules for the execution of work including rules for inspection. The inspection includes in particular rules for welded structures with requirements for quality level, allowable size and kind of weld defects, type and extent of inspection, requirements to supervision and competence of welding supervisors and welding personnel, in relation to the execution class.

(4) The execution class may apply to the whole structure, to a part of a structure, to one or more component or to specific details. A structure may include more than one execution class.

(5) It is a condition that the execution of structures and structural components is done according to prEN 1090-3 following the rules for the various execution classes given in prEN 1090-3.

(6) The consequence class and the associated reliability class for a structure or component have implications for the requirement for the design and execution of the structure. The implications for design can according to prEN 1990, Annex В be related to:

– the rules for design supervision and checking of structural documentation, expressed by Design Supervision Levels;

– the rules for determination of design actions, expressed by the partial factors for actions.

NOTE. The National Annex may give rules for the application of execution class, for the connection between reliability class and execution class, and the resulting rules for supervision. Table A.1 gives recommendations for the selection of execution class based on the first three criteria in clause (3). If no definition is given, it is recommended that class 2 apply.

Таблиця

A.1

Рекомендації з вибору класу відповідальності (КВ)

Table

A.1

Recommendations for the selection of execution class (EXC)

(7) Коефіцієнт використання обмежень U для конструкцій та елементів, підданих переважно статичному навантаженню, виз­начається за формулою:

(7) The utilization grade U for structures and components subject to predominantly static loading is defined by

, (A.1)

де:

E_k – характеристичне значен­ня навантаження;

R_k – характеристичне гранич­не допустиме значення зусилля (тобто показник опору).

Для сполучень навантажень коефіцієнт U обчислюється за відповідними формулами сполучень.

where:

E_k is the characteristic action effect;

R_k is the characteristic resistance.

For combined actions U is given by the interaction formulae.

ДОДАТОК В [ОБОВ’ЯЗКОВИЙ] – ЕКВІ­ВАЛЕНТНИЙ РОЗТЯГНУТИЙ ТАВРО­ВИЙ ЕЛЕМЕНТ

B.1 Загальні правила розрахунку опору

(1) У болтових з’єднаннях для моделю­вання опору конструктивних елементів дея­ких систем (наприклад, з’єднань між коло­нами та ригелями) дозволяється викорис­товувати проміжний еквівалентний тавро­вий елемент, див. рисунок 8.8.

(2) Форми руйнування полиці еквіва­лентного таврового елемента можна вважа­ти аналогічними тим, які характерні для замінюваного ним основного конструктив­ного елемента, див. рисунок B.1.

(3) Повна розрахункова довжина l_eff еквівалентного таврового елемента має бути прийнята такою, щоб показник опору для його полиці дорівнював опору основ­ного елемента з’єднання, заміненого тавро­вим елементом, див. рисунок B.5.

ПРИМІТКА. Розрахункова довжина еквівалентного таврового елемента є умовною довжиною і не обов’язково співпадає з фізичною довжиною основ­ного елемента з’єднання, який він представляє.

ANNEX B [normative] – Equivalent T-stub in tension

В.1 General rules for evaluation of resistance

(1) In bolted connections an equivalent T-stub may be used to model the resistance of the basic components of several structural systems (for instance beam-to-column joints), rather then as a stand alone connection as indicated in Figure 8.8.

(2) The possible modes of failure of the flange of an equivalent T-stub may be assumed to be similar to those expected to occur in the basic component that it represents, see fig. B.1.

(3) The total effective length l_eff of an equivalent T-stub should be such that the resistance of its flange is equivalent to that of the basic joint component that it represents, see fig. B.5.

NOTE. The effective length of an equivalent T-stub is a notional length and does not necessarily correspond to the physical length of the basic joint component that it represents.

a) З’єднання колони з ригелем без підсилення

b) Підсилене з’єднання колони з ригелем

a) Unstiffened beam-to-column joint

b) Stiffened beam to column joint

Рисунок

B.1

Еквівалентний тавровий елемент як складовий компонент будівельних конструкцій

Figure

B.1

T-stub as basic component of other structural systems

(4) У випадку можливості виникнення зусиль відриву, див. 8.5.10 документа EN 1999-1-1, опір розтягу полиці еквівалентного тавра F_u,Rd слід вибирати як найменше з-поміж чотирьох значень для чотирьох можливих форм руйнування (див. рисунок B.2) і визначати його наступним чином (у болтових з’єднаннях між колонами та ригелями або стикових з’єднаннях балок появу зусиль відриву слід припускати):

Форма 1: Руйнування полиці за рахунок розвитку чотирьох пластичних шарнірів зі зміцненням, два з яких знаходяться у місці з’єднання між стінкою та полицею (w), а ще два – у місцях розташування болтів (b):

(4) In cases where prying forces may develop, see 8.5.10 of EN 1999-1-1, the tension resistance of a T-stub flange F_u,Rd should be taken as the smallest value for the four possible failure modes (see fig. B.2) and has to be determined as follows (generally in bolted beam-to-column joints or beam splices it may be assumed that prying forces will develop):

Mode 1: Flange failure by developing four hardening plastic hinges, two of which are at the web-to-flange connection (w) and two at the bolt location (b):

. (B.1)

У цій формулі слід обчислювати за формулою (B.5) при , а – при , враховуючи площу перерізу нетто.

Форма 2а: Руйнування полиці через розвиток двох пластичних шарнірів зі зміцненням, при зусиллях у болтах на рівні межі пластичності,

In the formula, should be evaluated according to (B.5) with , while with and considering the net area.

Mode 2a: Flange failure by developing two hardening plastic hinges with bolt forces at the elastic limit

, (B.2)

Рисунок

B.2

Форми руйнування еквівалентного тавра

Figure

B.2

Failure modes of equivalent T-stub

Форма 2б: Руйнування болта і перехід полиці у пластичний стан:

Mode 2b: Bolt failure with yielding of the flange at the elastic limit:

(B.3)

Форма 3: Руйнування болтів:

Mode 3: Bolt failure:

, (B.4)

де

with

; (B.5)

, (B.6)

(B.5), (B.6) – за відсутності зварних швів у перерізі, приймається

(B.5), (B.6) – if no weld in a section, set

, (B.7)

(B.7) – за відсутності зварних швів у перерізі, приймається ρ_o,haz=1

(B.7) – if no weld in a section, set ρ_o,haz=1

, але (but)

; (B.8)

; (B.9)

,

де:

– гранична деформація у матеріалі полиці;

– граничне допустиме зусилля розтягу у збірці з болта і пластини згідно з 8.5.5;

B_o – звичайна міцність болта, яка відповідає межі пружності,

where:

is the ultimate strain of the flange material;

is the tension resistance;

of a bolt-plate assembly given in 8.5.5;

– is the conventional bolt strength at elastic limit

, (B.10)

де:

A_s – напружена площа перерізу болта;

– повне значення B_u для всіх болтів у еквівалентному тавровому елементі;

l_eff,1 – значення l_eff для форми 1;

l_eff,2 – значення l_eff для форми 2;

e_min та m вказані на рисунку B.3.

ПРИМІТКА. За відсутності більш точних даних для u слід використовувати найменше гарантоване значення A₅₀ згідно з 3.

where:

A_s – is the stress area of bolt;

– is the total value of B_u for all the bolts in the T-stub;

l_eff,1 – is the value of l_eff for mode 1;

l_eff,2 – is the value of l_eff for mode 2;

e_min and m are as indicated in Figure B.3.

NOTE. In absence of more precise data, for u use the minimum guarantied value A₅₀ given in Section 3.