Страница 4: ДСТУ-Н Б EN 1993-4-2:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 4-2. Резервуари (60921)

 розміри :

 dimensions :

м

m

мм

mm

 питома вага :

 unit weight :

кН/м³

kN/m³

Н/мм³

N/mm³

 сили та навантаження :

− forces and loads :

кН

kN

Н

N

 погонні зусилля та навантаження :

− line forces and line loads :

кН/м

kN/m

Н/мм

N/mm

 тиск та впливи, розподілені по площині :

− pressures and area distributed actions :

кПа

kPa

МПа

MPa

 щільність :

− unit mass :

кг/м³

kg/m³

кг/мм³

kg/mm³

 прискорення :

− acceleration :

км/сек²

km/s²

м/сек²

m/s²

 мембранні погонні зусилля :

− membrane stress resultants :

кН/м

kN/m

Н/мм

N/mm

 погонні зусилля згину :

− bending stress resultants :

кНм/м

kNm/m

Нмм/мм

Nmm/mm

 напруження і модулі пружності :

− stresses and elastic modules :

кПа

kPa

МПа (=Н/мм²)

MPa (=N/mm²)

2 Основи проектування

2 Basis of design

2.1 Вимоги

2.1 Requirements

(1)Р Резервуар повинен бути спроектований, споруджений і обслуговуватися так, щоб відповідати вимогам розділу 2 EN 1990 з наступними доповненнями, наведеними нижче.

(2) Особлива увага повинна приділятися умовам під час будівництва.

(1)P A tank shall be designed, constructed and maintained to meet the requirements of section 2 of EN 1990 as supplemented by the following.

(2) Special consideration should be given to situations during erection

2.2 Класифікація за надійністю

2.2 Reliability differentiation

(1) Щодо класифікації за надійністю див. EN 1990.

(1) For reliability differentiation see EN 1990.

Примітка: Національний додаток може надавати визначення класів відповідальності в залежності від місця розташування, способу заповнення та навантаження, типу конструкції, її розміру та особливостей експлуатації.

NOTE: The National Annex may define consequence classes for tasks as a function of the location, type of infill and loading, the structural type, size and type of operation.

(2)Р При проектуванні резервуарів повинні використовуватися різні рівні підходу в залежності від визначеного класу відповідальності, включаючи конструктивні рішення і схильність до різних видів руйнування,

(2)P Different levels of rigour shall be used in the design of tanks, depending on the consequence class chosen, that also includes the structural arrangement and the susceptibility to different failure modes.

(3) У цій частині використано три класи відповідальності з певними вимогами до об’єкту проектування, за якими встановлюється фактично однаковий підхід в оцінці витрат і необхідних заходів щодо зниження ризику руйнування різних конструкцій: класи відповідальності 1, 2 і 3.

(3) In this Part, three consequence classes are used with requirements which produce designs with essentially equal risk in the design assessment and considering the expense and procedures necessary to reduce the risk of failure for different structures: consequence classes 1, 2 and 3.

Примітка: Інформація щодо класів відповідальності може бути надана в Національному додатку. Рекомендується така класифікація.

NOTE: The National Annex may provide information on the consequence classes. The following classification is recommended

— Клас відповідальності 3: Резервуари для зберігання рідини або скраплених газів з токсичним або вибухонебезпечним потенціалом і резервуари великого розміру із займистими рідинами або забруднюючими воду на міських територіях. Там, де це необхідно для цих конструкцій повинні також враховуватись аварійні навантаження, див. додаток А.2.14.

— Consequence Class 3: Tanks storing liquids or liquefied gases with toxic or explosive potential and large size tanks with flammable or water-polluting liquids in urban areas. Emergency loadings should be taken into account for these structures where necessary, see annex A.2.14.

— Клас відповідальності 2: Резервуари середнього розміру із займистими рідинами або забруднюючими воду на міських територіях.

— Consequence Class 2: Medium size tanks with flammable or water-polluting liquids in urban areas.

— Клас відповідальності 1: Резервуари в сільському господарстві або резервуари, в яких утримують воду.

— Consequence Class 1: Agricultural tanks or tanks containing water.

(4)Р Визначення відповідного Класу відпові - дальності узгоджується між проекту -вальником, замовником і відповідним контролюючим органом.

(4)P The choice of the relevant Consequence Class shall be agreed between the designer, the client and the relevant authority.

2.3 Граничні стани

(1) У цій частині повинні прийматись гра - ничні стани, що визначені в EN 1993-1-6.

2.3 Limit states

(1) The limit states defined in EN 1993-1-6 should be adopted for this Part.

2.4 Навантаження та впливи

(1)Р Необхідно дотримуватися загальних правил, викладених в розділі 4 EN 1990.

(2) Оскільки в EN 1991 наведена неповна інформація стосовно вітрових навантажень, що доповнюють навантаження викликані тиском рідини, внутрішнім тиском, навантаження від температурних впливів, від клапанів, труб і інших елементів, з'єднаних з резервуаром, від нерівномірного осідання, і аварійні навантаження, приводиться спеціальна додаткова інформація у додатку А.

2.4 Actions and environmental effects

(1)P The general requirements set out in section 4 of EN 1990 shall be satisfied.

(2) Because the information wind loads on liquid induced loads, internal pressure loads, thermally induced loads, loads resulting from pipes valves and other items connected to the tank , loads resulting from uneven settlement and emergency loadings set down in EN1991 is not complete special information is given in annex A.

2.5 Властивості матеріалу

(1) Необхідно дотримуватися загальних вимог, наведених в EN 1993-1-1.

(2) Для резервуарів повинні застосовуватись матеріали із специфічними властивостями згідно з розділом 3.

2.5 Material properties

(1) The general requirements for material properties given in EN 1993-1-1 should be followed.

(2) The specific properties of materials for tanks given in section 3 of this Part should be used.

2.6 Геометричні дані

(1) Стосовно геометричних даних може бути використана загальна інформація, наведена в EN 1990.

(2) Стосовно конструкцій оболонок може використовуватись додаткова специфічна інформація, яка наведена в EN 1993-1-6.

(3) Товщина листів при розрахунках повинна визначатися, згідно з 4.1.2.

2.6 Geometrical data

(1) The general information on geometrical data provided in EN 1990 may be used.

(2) The additional information specific to shell structures provided in EN 1993-1-6 may be used.

(3) The plate thicknesses given in 4.1.2 should be used in calculations.

2.7 Моделювання резервуара для визначення результатів впливів

(1)Р Необхідно додержуватися загальних правил, які наведені в EN 1990.

(2) Для забезпечення експлуатаційної надійності при розрахунках кожного конструктивного елемента повинні враховуватися специфічні вимоги згідно з 5.5, 7.5 і 9.4.

(3) Для конструктивного аналізу відносно граничного стану за несучою здатністю повинні застосовуватися специфічні вимоги, зазначені в 5.3, 7.3 і 9.3 (і більш докладно в EN 1993-1-6).

2.7 Modelling of the tank for determining action effects

(1)P The general requirements of EN 1990 shall be followed.

(2) The specific requirements for structural analysis in relation to serviceability set out in 5.5, 7.5 and 9.4 should be used for the relevant structural segments.

(3) The specific requirements for structural analysis in relation to ultimate limit states set out in 5.3, 7.3 and 9.3 (and in more detail in EN 1993-1-6) should be applied.

2.8 Проектування за результатами випробувань

(1) Необхідно дотримуватись загальних правил, викладених у Додатку Д EN 1990.

2.8 Design assisted by testing

(1) The general requirements set out in Annex D of EN 1990 should be followed.

2.9 Перевірка граничних станів за результатами впливів

2.9 Action effects for limit state verifications

2.9.1 Загальні положення

(1) Необхідно дотримуватись загальних правил згідно з EN 1990.

2.9.1 General

(1) The general requirements of EN 1990 should be satisfied.

2.9.2 Коефіцієнти для граничних станів за несучою здатністю

2.9.2.1 Коефіцієнти надійності за навантаженням резервуара

(1)Р Для постійних і короткочасних розрахункових ситуацій повинні враховуватись коефіцієнти F.

2.9.2 Partial factors for ultimate limit states

2.9.2.1 Partial factors for actions on tanks

(1)P For persistent and transient design situations, the partial factors F shall be used.

Примітка: У Національному додатку можуть бути представлені значення для коефіцієнтів надійності за навантаженням γ_F. Таблиця 2.1 надає рекомендовані значення для γ_F.

NOTE: The National Annex may provide values for the partial safety factors γ_F . Table 2.1 gives the recommended values for γ_F .

(2)Р Для особливих розрахункових ситуацій при змінних впливах використовуються також коефіцієнти γ_F. Це може також застосовуватись при навантаженні рідиною уловлюючих резервуарів.

(2)P For accidental design situations, the partial factors γ_F for the variable actions shall be used. This also applies to the liquid loading of catch basins.

Примітка: У Національному додатку можуть бути представлені значення для коефіцієнтів надійності за навантаженням γ_F. Таблиця 2.1 надає рекомендовані значення для γ_F.

NOTE: The National Annex may provide values for the partial safety factors F. Table 2.1 gives the

recommended values for F.

(3)Р Коефіцієнти для «типових резервуарів» (заводського виготовлення) призначаються окремо.

(3)P Partial factors for ‘product type’ tanks (factory production) shall be specified.

Примітка: У Національному додатку можуть бути представлені значення для коефіцієнтів надійності за навантаженням γ_F. Таблиця 2.1 надає рекомендовані значення для γ_F.

NOTE: The National Annex may provide values for the partial factors F. Table 2.1 gives the

recommended values for F.

Таблиця

2.1

 Рекомендовані значення для коефіцієнтів надійності за навантаженням на резервуари для постійних і тимчасових розрахункових ситуацій, а також для особливих розрахункових ситуацій

Table

2.1

 Recommended values for the partial factors for actions on tanks for

persistent and transient design situations and for accidental design situation

Розрахункова

ситуація

design situation

Тип рідини

liquid type

F

Recommended values for

при змінних

впливах рідини

in case of variable

actions from liquids

при постійних

впливах

in case of

permanent

actions

експлуатаційні

навантаження від рідини

liquid induced loads during operation

токсичні, вибухонебезпечні

або небезпечні рідини

toxic, explosive or dangerous liquids

1,40

1,35

займисті рідини

flammable liquids

1,30

1,35

інші рідини

other liquids

1,20

1,35

випробувальні навантаження від рідини

liquid induced loads during test

будь-які рідини

all liquids

1,00

1,35

особливі впливи

accidental actions

будь-які рідини

all liquids

1,00

2.9.2.2 Коефіцієнти надійності

2.9.2.2 Partial factors for resistances

(1) При визначенні конструктивних характеристик шляхом випробувань, повинні застосовуватись вимоги і методики, що передбачені в EN 1990.

(2) Перевірка на утому повинна проводитись відповідно до розділу 9 EN 1993-1-6.

(3)Р Коефіцієнти γ_Мi для різних граничних станів наведені в Таблиці 2.2.

(1) Where structural properties are determined by testing, the requirements and procedures of

EN 1990 should be adopted.

(2) Fatigue verifications should satisfy section 9 of EN 1993-1-6.

(3)P The partial factors γ_Мi shall be specified according to Table 2.2.

Таблиця

2.2

Коефіцієнти надійності

Table

2.2

 Partial factors for resistance

Опір виду руйнування

Resistance to failure mode

γ Відповідно

Relevant 

границя пластичності стінки оболонки

зі зварними або болтовими з'єднаннями

welded or bolted shell wall to plastic limit

state, cross-sectional resistance

γ_M0

несуча здатність стінки оболонки за стійкістю

shell wall to stability

γ_M1

міцність стінки оболонки

зі зварними або болтовими з'єднаннями

welded or bolted shell wall to rupture

γ_M2

малоциклічна міцність стінки

оболонки

shell wall to cyclic plasticity

γ_М4

несуча здатність зварних або болтових з'єднань

welded or bolted connections or joints

γ_М5

утома стінки оболонки

shell wall to fatigue

γ_М6

Примітка: Коефіцієнти γ_Мiдля резервуарів можуть бути визначені в Національному додатку. Додаткову інформацію для значень γ_М5 можна знайти в EN 1993-1-8. Додаткову інформацію для значень γ_М6 можна знайти в в EN 1993-1-9. Для резервуарів рекомендовані такі цифрові значення:

NOTE: Partial factors γ_Mi for tanks may be defined in the National Annex. For values of gM5, further information may be found in EN 1993-1-8. For values of γ_М6 , further information may be found in EN 1993-1-9. The following numerical values are recommended for tanks:

γ_М0 = 1,00

γ_М1 = 1,10

γ_М2 = 1,25

γ_М4 = 1,00

γ_М5 = 1,25

γ_М6 = 1,10

2.9.3 Граничні стани за придатністю до експлуатації

(1) Якщо відповідні правила щодо граничного стану за придатністю до нормальної експлуатації містять спрощені правила, то немає необхідності виконувати детальні розрахунки з використанням комбінацій впливів.

(2) Для всіх граничних станів за придатності до нормальної експлуатації повинно бути вказано відповідне значення γ_Мser.

2.9.3 Serviceability limit states

(1) Where simplified compliance rules are given in the relevant provisions dealing with

serviceability limit states, detailed calculations using combinations of actions need not be carried out.

(2) For all serviceability limit states the values of γ_Мsershould be specified.

Примітка: У Національному додатку може бути надана інформація щодо значення коефіцієнта придатності до нормальної експлуатації γ_Мser . Рекомендується γ_Мser = 1.

NOTE: The National Annex may provide information on the value for the partial factor for serviceability γ_Мser. γ_Мser = 1 is recommended.

2.10 Комбінації впливів

2.10 Combinations of actions

(1) Р Необхідно додержуватись загальних вимог EN 1990.

(2) Одночасно враховувати вплив експлуатаційних і снігових навантажень немає необхідності.

(3) Значення короткочасного вітрового навантаження в комбінації з впливами при гідростатичному випробуванні може бути зменшено.

(4) Під час випробування можна не враховувати сейсмічні впливи.

(5) Під час випробування можна не враховувати аварійні впливи. Комбінаційні правила для особливих впливів, що вказані в EN 1990, повинні застосовуватися при аварійних ситуаціях.

(1)P The general requirements of EN 1990 shall be followed.

(2) Imposed loads and snow loads need not be considered to act simultaneously.

(3) Reduced wind actions, based on a short exposure period, may be used when wind is in

combination with the actions of the hydrostatic test.

(4) Seismic actions need not be considered to act during test conditions.

(5) Emergency actions need not be considered to act during test conditions. The combination rules for accidental actions given in EN 1990 should be applied to emergency situations.

2.11 Довговічність

2.11 Durability

(1) Необхідно дотримуватись загальних вимог, наведених в EN 1990.

(1) The general requirements set out in EN 1990 should be followed

3 Характеристики матеріалів

3 Properties of materials

3.1 Загальні положення

3.1 General

(1) Всі марки сталі, які використовуються для резервуарів, повинні бути придатними для зварювання, враховуючи можливі, за необхідності, наступні модифікації.

(2) Всі марки сталі, що використовуються для резервуарів циліндричної форми, повинні бути придатні для холодного формування листів або елементів криволінійної форми.

(1) All steels used for tanks should be suitable for welding to permit later modifications when

necessary.

(2) All steels used for tanks of circular planform should be suitable for cold forming into curved sheets or curved members.

(3) Властивості і характеристики матеріалів, вказані в цьому розділі, повинні розглядатись як номінальні значення, але в проектних розрахунках приймаються як нормативні.

(3) The material properties given in this section should be treated as nominal values to be adopted as characteristic values in design calculations.

(4) Інші характеристики матеріалів наведені у відповідних стандартах, позначених в EN 1993-1-1.

(4) Other material properties are given in the relevant Reference Standards defined in EN 1993-1-1.

(5) Якщо резервуар може наповнюватися продуктами з підвищеною температурою, величини характеристик матеріалів для такого резервуара повинні бути знижені до максимально допустимих.

(5) Where the tank may be filled with hot liquids, the values of the material properties should be appropriately reduced to values corresponding to the maximum temperatures to be encountered.

(6) При підвищеній температурі (для конструкційних сталей Т > 100 °С , а для нержавіючих сталей Т > 50 °С) характе -ристики матеріалів повинні прийматись згідно з EN 13084-7.

(6) The material characteristics at elevated temperature (T > 100°C for structural steels and T > 50°C for stainless steels) should be obtained from EN 13084-7.

3.2 Конструкційні сталі

(1) Методи розрахунків, наведені в частині 4.2 EN 1993, можуть застосовуватися для конструкційних сталей, як визначено в EN 1993-1-1, які відповідають частинам 2-6 EN 10025. Методи можуть також використовуватися для сталей, включених в EN 1993-1-3.

(2) Механічні властивості конструкційних сталей відповідно до EN 10025 або EN 10049 повинні бути взяті із EN 1993-1-1 або EN 1993-1-3.

3.2 Structural steels

(1) The methods for design by calculation given in this Part 4.2 of EN 1993 may be used for structural steels as defined in EN 1993-1-1, which conform with parts 2 to 6 of EN 10025. The methods may also be used for steels included in EN 1993-1-3.

(2) The mechanical properties of structural steels according to EN 10025 or EN 10049 should be taken from EN 1993-1-1 or EN 1993-1-3.

3.3 Сталі для сосудів із внутрішнім тиском

(1) Методи розрахунків, наведені в частині 4.2 EN 1993, можуть використовуються для сталей, які відповідають EN 10028 і застосовуватись для сосудів з тиском за умови якщо:

— границя текучості знаходиться в діапазоні, визначеному EN 1993-1-1;

— границя міцності не менше мінімального значення для сталей згідно з EN 1993-1-1, які мають саме таку ж границю текучості;

— співвідношення f_u/f_y не менше 1,10.

(2) Механічні властивості сталей, які застосовуються для посудин з тиском, повинні відповідати EN 10028.

(3) Там, де при проектуванні потрібні розрахунки на стійкість, повинні використовуватися відповідні приведені характеристики, див. EN 1993-1-6 розділ 3.1.

3.3 Steels for pressure purposes

(1) The methods for design by calculation given in this Part 4.2 of EN 1993 may be used for steels for pressure purposes conforming with EN 10028 provided that:

— the yield strength is in the range covered by EN 1993-1-1;

— the ultimate strain is not less than the minimum value for steels according to EN 1993-1-1 which have the same specified yield strength;

— the ratio f_u/f_y is not less than 1,10.

(2) The mechanical properties of steels for pressure purposes should be taken according to

EN 10028.

(3) Where the design involves a stability calculation, appropriate reduced properties should be used, see EN 1993-1-6 section 3.1.

Примітка: Додаткова інформація може бути наведена в Національному додатку

NOTE: Further information may be given in the National Annex.

3.4 Нержавіючі сталі

(1) Механічні властивості нержавіючих сталей згідно із EN 10088 повинні відповідати EN 1993-1-4.

3.4 Stainless steels

(1) The mechanical properties of stainless steels according to EN 10088 should be obtained from EN 1993-1-4.

(2) Рекомендації щодо вибору нержавіючих сталей з урахуванням ступеню корозійного впливу можуть бути отримані з відповідних джерел.

(2) Guidance for the selection of stainless steels in view of corrosion actions may be obtained from appropriate sources.

(3) Там, де при проектуванні необхідні розрахунки на стійкість, повинні бути застосовані відповідні приведені характеристики, див. EN 1993-1-6.

(3) Where the design involves a buckling calculation, appropriate reduced properties should be used, see EN 1993-1-6.

3.5 Вимоги щодо міцності

3.5 Toughness requirements

3.5.1 Загальні положення

(1) Вимоги щодо міцності сталі повинні визначатись для мінімальної розрахункової

температури згідно з EN 1993-1-10.

(2) Мінімальна розрахункова температура металу (МРТМ) повинна визначатись згідно з 3.5.2. МРТМ може використовуватись замість Т_ed в EN 1993-1-10.

3.5.1 General

(1) The toughness requirements should be determined for the minimum design metal temperature according to EN 1993-1-10.

(2) The minimum design metal temperature MDMT should be determined according to 3.5.2. MDMT may be used in place of Ted. in EN 1993-1-10.

3.5.2 Мінімальна розрахункова температура металу

(1) МРТМ повинна бути самою низькою з можливих мінімальних температур продукту або з наведених в таблиці 3.1.

(2) Як мінімальна середньодобова темпера - тура повітря (МСДТП) приймається найнижча середня температура зареєстрована за будь-який добовий період протягом 24 годин. За відсутності достатньо повних вимірів МСДТП може бути взята як середня від максимальної та мінімальної температур або еквівалентне значення.

3.5.2 Minimum design metal temperature

(1) The minimum design metal temperature MDMT should be the lowest of the minimum

temperature of the contents or those classified in table 3.1.

(2) The lowest one day mean ambient temperature LODMAT should be taken as the lowest recorded temperature averaged over any 24 hour period. Where insufficiently complete records are available, this average temperature may be taken as the mean of the maximum and minimum temperatures or an equivalent value.

Таблиця

3.1

 Мінімальна розрахункова температура металу МРТМ на базі МСДТП

Table

3.1

 Minimum design metal temperature MDMT based on LODMAT

Мінімальна середньодобова

температура повітря (МСДТП)

Lowest one day mean ambient temperature (LODMAT)

Мінімальна розрахункова температура металу (МРТМ)

Minimum design metal temperature MDMT

дані за 10 років

10 years data

дані за 30 років

30 years data

–10 °С ≤ МСДТП

−10°C ≤ LODMAT

МСДТП +5 °С

LODMAT +5 °С

МСДТП +10 °С

LODMAT +10 °С

–25 °С ≤ МСДТП °С ≤ –10°С

–25 °С ≤ LODMAT °С ≤ –10°С

МСДТП

LODMAT

МСДТП +5 °С

LODMAT +5 °С

МСДТП ≤–25 °С

LODMAT ≤–25 °С

МСДТП –5 °С

LODMAT –5 °С

МСДТП

LODMAT