Страница 13: ДСТУ-Н Б EN 1993-1-1:2010. Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-1. Загальні правила і правила для споруд (60585)

Рисунок

6.5

Типове жорстке закріплення від кручення

Figure

6.5

Typical stiff torsional restraint

1 – стиснута полиця

1 – compression flange

Рисунок

6.6

Типове розкріплення від поперечного зсуву і кручення

за допомогою з’єднання плити із стиснутою полицею

Figure

6.6

Typical lateral and torsional restraint by a slab to the compression flange

(3)B У всіх місцях розташування пластич­них шарнірів з'єднання (наприклад, болто­ве) стиснутої полиці з розкріплюючим еле­ментом у цьому місці (наприклад, прого­ном) або з будь-яким проміжним елемен­том (наприклад, підкосом) необхідно роз­раховувати на сприйняття місцевої сили, рівної щонайменше 2,5 % від N_f,Ed (визна­ченого в 6.3.5.2(5)B), що передається полицею в її площині, перпендикулярній до площини стінки, без будь-якого поєднання з іншими навантаженнями.

(4)B За неможливості забезпечити таке розкріплення безпосередньо у місці розта­шування пластичного шарніра, його необ­хідно розкріпити на відстані не більш h/2 уздовж довжини елемента, де h – повна висота елемента в місці розташування пластичного шарніра.

(5)B При розрахунку системи в'язей, ди­вись 5.3.3, необхідно перевірити (додатко­во до перевірки недосконалості відповідно до 5.3.3), здатність системи в'язей сприй­няти дії місцевих сил Q_m, прикладених до кожного елемента в'язей у місцях розташування пластичного шарніра, де:

(3)B At each plastic hinge location, the connection (e.g. bolts) of the compression flange to the resisting element at that point (e.g. purlin), and any intermediate element (e.g. diagonal brace) should be designed to resist to a local force of at least 2,5% of N_f,Ed (defined in 6.3.5.2(5)B) transmitted by the flange in its plane and perpendicular to the web plane, without any combination with other loads.

(4)B Where it is not practicable providing such a restraint directly at the hinge location, it should be provided within a distance of h/2 along the length of the member, where h is its overall depth at the plastic hinge location.

(5)B For the design of bracing systems, see 5.3.3, it should be verified by a check in addition to the check for imperfection according to 5.3.3 that the bracing system is able to resist the effects of local forces Q_m applied at each stabilized member at the plastic hinge locations, where:

, (6.67)

де:

N_f,Ed – осьова сила в стиснутій полиці розкріплюваного елемента в місці розташування пластичного шарніра;

α_m – відповідно до 5.3.3(1).

Примітка. Щодо комбінації з зовнішнім навантаженням дивись також 5.3.3(5).

where:

N_f,Ed is the axial force in the compressed flange of the stabilized member at the plastic hinge location

α_m is according to 5.3.3(1).

NOTE: For combination with external loads see also 5.3.3(5).

6.3.5.3  Перевірка стійкої довжини ділянки

(1)B Стійкість за плоскою формою згину ділянок між розкріпленнями забезпечена, якщо довжина між розкріпленнями не перевищує стійку довжину.

Для ділянок двотаврових балок, в тому числі широкополичкових, постійного за довжиною перерізу, для яких при лінійному розподілі моментів і без суттєвого осьового стискання, стійку довжину можна приймати з:

6.3.5.3  Verification of stable length of segment

(1)B The lateral torsional buckling verification of segments between restraints may be perfor­med by checking that the length between restraints is not greater than the stable length.

For uniform beam segments with I or H cross sections with under linear moment and without significant axial compression the stable length may be taken from

(6.68)

де:

where:

^{= відношенню кінцевих моментів на ділянці.}

^{= ratio of end moments in the} segment.

Примітка B. Щодо стійкої довжини ділянки дивись також Додаток BB.3.

(2)B Якщо поворотний шарнір пластичнос­ті виникає безпосередньо поряд із одним із кінців вута, то ділянку змінної висоти не слід розглядати як ділянку, прилеглу до міс­ця розташування пластичного шарніра, якщо виконуються умови, наведені нижче:

a) розкріплення в місці розташування пластичного шарніра повинно бути на відстані не більш h/2 вздовж довжини ділянки змінного перерізу, але не на ділянці постійного перерізу;

b) стиснута полиця вута залишається в пружній стадії по всій своїй довжині.

Примітка B. Більш детальну інформацію дивись у Додатку BB.3.

NOTE B: For the stable length of a segment see also Annex BB.3.

(2)B Where a rotated plastic hinge location occurs immediately adjacent to one end of a haunch, the tapered segment need not be treated as a segment adjacent to a plastic hinge location if the following criteria are satisfied:

a) the restraint at the plastic hinge location should be within a distance h/2 along the length of the tapered segment, not the uniform segment;

b) the compression flange of the haunch remains elastic throughout its length.

NOTE B: For more information see Annex BB.3.

6.4  СКЛАДЕНІ ЕЛЕМЕНТИ постій­ного перерізу

6.4.1 Загальні положення

(1) Складені стиснуті елементи постійного перерізу з шарнірно обпертими кінцями, закріпленими від поперечного зміщення, повинні розраховуватися на основі наступної моделі, дивись рисунок 6.7.

1. Елемент можна розглядати як колону з недосконалістю викривлення _.

2. Пружні деформації ґраток та з’єднувальних планок, дивись рисунок 6.7, можна врахувати введенням неперервної (розмитої) зсувної жорсткості колони.

ПРИМІТКА. Для інших умов обпирання слід внести відповідні зміни.

(2) Модель складеного стиснутого елемен­ту постійного перерізу застосовується коли:

1. Гратка ферми або з’єднувальні планки містять однакові відсіки з паралельними поясами.

2. Мінімальна кількість відсіків в елементі становить три.

ПРИМІТКА. Таке припущення дозволяє розглядати конструкцію регулярною і замінити її дискретну модель континуальною.

(3) Дана методика розрахунку застосовує­ться до складених елементів із з’єднуваль­ною ґраткою у двох площинах, дивись рисунок 6.8.

(4) Пояси можуть бути суцільними елемен­тами або у свою чергу мати з’єднувальну ґратку або з’єднувальні планки у перпен­дикулярній площині.

6.4  Uniform built-up members

6.4.1 General

(1) Uniform built-up compression members with hinged ends that are laterally supported should be designed with the following model, see Figure 6.7.

1. The member may be considered as a column with a bow imperfection _.

2. The elastic deformations of lacings or battenings, see Figure 6.7, may be considered by continuous (smeared) shear stiffness of the column.

NOTE: For other end conditions appropriate modifications may be performed.

(2) The model of a uniform built-up compression member applies when:

1. the lacings or battenings consist of equal modules with parallel chords

2. the minimum number of modules in a member is three.

NOTE: This assumption allows the structure to be regular and smearing the discrete structure to a continuum.

(3) The design procedure is applicable to built-up members with lacings in two planes, see Figure 6.8.

(4) The chords may be solid members or may themselves be laced or battened in the perpendicular plane.

Рисунок

6.7

Складені колони постійного перерізу з ґраткою і

планками

Figure

6.7

Uniform built-up columns with lacings and battenings

Рисунок

6.8

З’єднувальна ґратка по чотирьох сторонах і приведена довжина L_chпоясів

Figure

6.8

Lacings on four sides and buckling length L_chof chords

(5) Пояси необхідно перевіряти з використанням розрахункових зусиль у поясах від стискальних зусиль і моментів у середині прогону складеного елемента.

(6) Для елемента з двома однаковими поясами розрахункове зусилля слід визначати з:

(5) Checks should be performed for chords using the design chord forces from compression forces and moments at mid span of the built-up member.

(6) For a member with two identical chords the design force should be determined from:

, ^(6.69)

де:

where:

– приведена критична сила складеного елемента;

is the effective critical force of the built-up member

– розрахункове значення стискального зусилля для складеного елемента;

is the design value of the compression force to the built-up member

– розрахункове значення максималь­ного моменту в середині складеного елемента з урахуванням ефектів другого порядку;

is the design value of the maximum moment in the middle of the built-up member considering second order effects

– розрахункове значення максимально­го моменту у середині складеного елемента без урахування ефектів другого порядку;

– відстань між осями центрів ваги поя­сів;

– площа поперечного перерізу одного пояса;

– приведений момент інерції перерізу складеного елемента, дивись 6.4.2 і 6.4.3;

– зсувна жорсткість ґратки або панелі планок, дивись 6.4.2 і 6.4.3.

(7) Перевірки ґраток ґратчастих складених елементів або з’єднувальних планок складених елементів на планках на дію рамних моментів та перерізувальних сил необхідно виконувати для крайніх панелей з урахуванням перерізувальної сили у складеному елементі:

is the design value of the maximum moment in the middle of the built-up member without second order effects

is the distance between the centroids of chords

is the cross-sectional area of one chord

is the effective second moment of area of the built-up member, see 6.4.2 and 6.4.3

is the shear stiffness of the lacings or battened panel, see 6.4.2 and 6.4.3

(7) The checks for the lacings of laced built-up members or for the frame moments and shear forces of the battened panels of battened built-up members should be performed for the end panel taking account of the shear force in the built-up member:

. ^(6.70)

6.4.2  Ґратчасті стиснуті елементи

6.4.2.1  Опір ґратчастих стиснутих еле­ментів

(1) Пояси та діагональна з’єднувальна ґратка, які підлягають дії стиску, повинні розраховуватися на втрату стійкості.

ПРИМІТКА. Другорядними моментами можна знех­тувати.

(2) Для поясів перевірку на втрату стійкості необхідно виконувати як наводиться нижче:

6.4.2  Laced compression members

6.4.2.1  Resistance of components of laced compression members

(1) The chords and diagonal lacings subject to compression should be designed for buckling.

NOTE: Secondary moments may be neglected.

(2) For chords the buckling verification should be performed as follows:

, ^(6.71)

де:

– розрахункове стискальне зусилля у поясі, на середині довжини складеного елемента відповідно до 6.4.1(6);

– розрахункове значення опору пояса на втрату стійкості, приймаючи приведену довжину з рисунка 6.8.

(3) Зсувна жорсткість S_vґраток повинна прийматися згідно з рисунком 6.9.

(4) Приведений момент інерції у ґратчастих складених елементах можна приймати як:

where:

is the design compression force in the chord at mid-length of the built-up member according to 6.4.1(6)

is the design value of the buckling resistance of the chord taking the buckling length from Figure 6.8.

(3) The shear stiffness S_vof the lacings should be taken from Figure 6.9.

(4) The effective second order moment of area of laced built-up members may be taken as :

^(6.72)

Рисунок

6.9

Зсувні жорсткості ґраток складених елементів

Figure

6.9

Shear stiffness of lacings of built-up members

6.4.2.2  Деталі конструкції

(1) Одиночні системи ґраток на протилежних гранях складених елементів з двома паралельними площинами ґраток повинні відповідати системам, представленим на рисунку 6.10(а), і влаштовані таким чином, щоби бути зеркальним відображенням одна одної.

(2) Якщо одиночні системи ґраток на протилежних гранях складеного елемента з двома паралельними площинами ґраток взаємопротилежні у напрямку, як показано на рисунку 6.10 (b), необхідно враховувати впливи від кручення, що виникає в результаті цього.

(3) На кінцях ґратчастих систем у місцях, де ґратка переривається, та у вузлах з’єднань з іншими елементами передбачити панелі з поперечною розпіркою.

6.4.2.2  Constructional details

(1) Single lacing systems in opposite faces of the built-up members with two parallel laced planes should be corresponding systems as shown in Figure 6.10(a), arranged so that one is shadow of the other.

(2) When the single lacing systems on opposite faces of a built-up member with two parallel laced planes are mutually opposed in direction as shown in Figure 6.10(b), the resulting torsional effects in the member should be taken into account.

(3) Tie panels should be provided at the ends of lacing systems, at points where the lacing is interrupted and at joints with other members.

a) Належна ґратчаста система (рекомендована система)

a) Corresponding lacing system (recommended system)

b) Взаємопротилежна ґратчаста система (не рекомендована система)

b) Mutually opposed lacing system (not recommended)