Єврокод 3. Проектування сталевих конструкцій. Частина 1-3. Загальні правила. Додаткові правила для холодноформованих елементів і профільованих листів

s

6.2.4 Поперечно-крутильна форма втрати стійкості елементів при згині

1. Розрахунковий опір втраті стійкості еле­мента, схильного до крутильної форми втрати стійкості, повинен визначатись відповідно до EN 1993-1-1, підрозділ 6.3.2.2, використовую­чи криву втрати стійкості Ь.

2. Цей метод не застосовується для перерізів із суттєвим кутом між головними осями ефек­тивного і повного перерізів .

1. The design buckling resistance moment of a member that is susceptible to lateral-torsional buckling should be determined according to EN 1993-1-1, section 6.3.2.2 using the lateral buckling curve b.

This method should not be used for the sec­tions that have a significant angle between the principal axes of the effective cross-section, com­pared to those of the gross cross-section

.

4. Осьовий стиск зі згином

1. Взаємодія між осьовою силою і згинальним моментом враховується при розрахунку дру­гого порядку, як вказано в EN 1993-1-1, на базі характеристик ефективного поперечного пе­рерізу згідно з 5.5. Див. також 5.3.

2. Альтернативно можна скористатись фор­мулою (6.36):

6.2.5 Bending and axial compression

1. The interaction between axial force and bend­ing moment may be obtained from a second-order analysis of the member as specified in EN 1993-1-1, based on the properties of the ef­fective cross-section obtained from Section 5.5. See also 5.3.

2. As an alternative the interaction formula (6.36) may be used,8 / ,8

N

<1,0,

(6.36)

_Ed I J M_Ed
^Nb,Rd J [^Mb,Rd

jде N_bRd - розрахунковий опір втраті стійкості елемента, обчислений згідно з 6.2.2 (згиналь­на, крутильна, згинально-крутильна форми втрати стійкості) і M_bRd- розрахунковий опір елемента при дії моменту згідно з 6.2.4 з ура­хуванням за необхідності M_Ed як вплив від ефектів нейтральної осі.

6.3 Осьовий розтяг зі згином

1. Застосовуються прийоми, як і при стиску згідно з 6.2.5.

where N_{b R} is the design buckling resistance of a compression member according to 6.2.2 (flexural, torsional or torsional-flexural buckling) and M_{b Rd} is the design bending moment resistance accord­ing to 6.2.4 and M_Ed includes the effects of shift of neutral axis, if relevant.

6.3 Bending and axial tension

The interaction equations for compressive force in 6.2.5 are applicable

.

7. ГРАНИЧНІ СТАНИ ЕКСПЛУАТАЦІЙНОЇ ПРИДАТНОСТІ

   1. Загальні положення

1. Для холодноформованих елементів і профлистів повинні застосовуватися правила розрахунку за граничними станами експлуа­таційної придатності, що наведені в розділі 7 EN 1993-1-1.

2. При розрахунку за граничними станами експлуатаційної придатності повинні врахову­ватися характеристики ефективного попереч­ного перерізу холодноформованих елементів і профлистів згідно з 5.1.

3. Момент інерції може бути визначений аль­тернативно інтерполяцією між повним і ефек­тивним поперечними перерізами за виразом:

Ific ~!gr

де:

І_дг - момент інерції повного поперечного пе­рерізу;

7 SERVICEABILITY LIMIT STATES

1. General

1. The rules for serviceability limit states given in Section 7 of EN 1993-1-1 should also be applied to coldformed members and sheeting.

2. The properties of the effective cross-section for serviceability limit states obtained from Sec­tion 5.1 should be used in all serviceability limit state calculations for cold-formed members and sheeting.

3. The second moment of area may be calcu­lated alternatively by interpolation of gross cross-section and effective cross-section using the expression

(7.1)

where:

l_gr is second moment of area of the gross cross-section;

g _gr - максимальне згинальне напруження стиску за граничними станами експлуатацій­ної придатності на базі повного поперечного перерізу (в формулі зі знаком "плюс");

l(o)_eff ~ момент інерції ефективного попе­речного перерізу, обчислений з урахуванням місцевої втрати стійкості при максимальному напруженні о > о _дг, при цьому за абсолютним значенням максимальне напруження є най­більшим у межах розрахункової довжини еле­мента, що розглядається.

4. Момент інерції ефективного перерізу l_eff (або l_fic) вздовж прольоту може бути змінним. Альтернативно може використовуватись постійне значення моменту, обчисленого на базі максимального абсолютного прольотного моменту від нормативного навантаження.

1. Пластичні деформації

1. При визначенні розрахункового опору з урахуванням повного розвитку пластичних деформацій комбінацію опорного моменту і реакції на проміжній опорі необхідно приймати з коефіцієнтом не більше ніж 0,9 з викорис­танням y_MfSer, див. розділ 2(5).

2. Об’єднаний розрахунковий опір можна визначати згідно з 6.1.11, але для граничних станів експлуатаційної придатності слід вико­ристовувати ефективний поперечний переріз І YM.ser-

1. Прогини

1. Прогини можуть визначатись з припущен­ням роботи в пружній стадії.

2. При визначенні прогинів, зусиль і моментів необхідно враховувати вплив піддатливості з’єднань (наприклад, при нерозрізних балоч­них системах із з’єднаннями внапуск і на нак­ладках).

є_дг is maximum compressive bending stress in the serviceability limit state, based on the gross crosssection (positive in formula);

is the second moment of area of the effec­tive cross-section with allowance for local buck­ling calculated for a maximum stress о > c> _gr, in which the maximum stress is the largest absolute value of stresses within the calculation length considered.

4. The effective second moment of area l_eff (or l_fic) may be taken as variable along the span. Alternatively a uniform value may be used, based on the maximum absolute span moment due to serviceability loading.

1. Plastic deformation

1. In case of plastic global analysis the combina­tion of support moment and support reaction at an internal support should not exceed 0,9 times the combined design resistance, determined using Yw.ser- ^see section 2(5).

2. The combined design resistance may be de­termined from 6.1.11, but using the effective cross-section for serviceability limit states and Y M,ser ■

1. Deflections

1. The deflections may be calculated assuming elastic behaviour.

The influence of slip in the connections (for ex­ample in the case of continuous beam systems with sleeves and overlaps) should be considered in the calculation of deflections, forces and mo­ments

.

7. РОЗРАХУНОК З’ЄДНАНЬ

   1. Загальні положення

1. Припущення та вимоги щодо розрахунку з’єднань див. EN 1993-1-8.

2. Правила, що наведені нижче, стосуються елементів товщиною t_cor<4 мм, які в EN 1993-1-8 не розглядаються.

8 DESIGN OF JOINTS

1. General

1. For design assumptions and requirements of joints see EN 1993-1-8.

The following rules apply to core thickness t_cor<4 mm, not covered by EN 1993-1-8

.

1. З’єднання стиснутих елементів, кінцеві та внапуск

1. З’єднання стиснутих елементів, кінцеві або внапуск, повинні бути рівноміцними з основним елементом або розраховані на дію додатко­вого згинального моменту внаслідок дефор­мованої схеми елемента, як доповнення до внутрішнього зусилля стиску N_Ed і до внут­рішніх моментів M_yEd та M_zEd, що обчислені при загальних розрахунках.

2. Я

   . .. .. (1 /I W_eff . тіа

   M_Ed=N_Ed --1 -®n-sm—,

   J Aeff I

   кщо розрахунок другого порядку не вико­нувався, додатковий момент AM_Ed повинен прийматись в поперечному перерізі відносно осі, якій відповідає найменше значення по­нижувального коефіцієнта х при згинальніій формі втрати стійкості, див. 6.2.2.1(2). Вели­чина &M_Ed обчислюється за формулою: де:

A_eff- ефективна площа поперечного перерізу; а - відстань до найближчої точки перегину від з’єднання кінцевого або внапуск;

І - розрахункова довжина між точками пере­гину частини елемента, що втратив стійкість відносно певної осі;

W_eff- момент опору ефективного поперечного перерізу при згині відносно певної осі.

Такого типу з’єднання повинні також розрахо­вуватись з урахуванням додаткової внутріш­ньої зсувної сили:

3. З

   nN Ed ( 1

   ¹ ІХ ) A_eff

   &v_Ed

   
   ’єднання кінцеві та внапуск повинні вико­нуватись так, щоб зусилля передавались ними на ефективні частки поперечного перерізу.

4. Якщо конструктивне виконання з’єднань на кінцях елементів не дозволяє чітко визначити лінію дії внутрішньої осьової сили, необхідно встановити можливий ексцентриситет її дії і врахувати в розрахунку відповідні додаткові моменти, незважаючи на те, що елемент може мати і одне з’єднання, кінцеве або внапуск.

2. Splices and end connections of members subject to compression

1. Splices and end connections in members that are subject to compression, should either have at least the same resistance as the cross-section of the member, or be designed to resist an additional bending moment due to the second-order effects within the member, in addition to the internal compressive force N_Ed and the internal moments M_yEdand M_zEdobtained from the global analysis.

2. In the absence of a second-order analysis of the member, this additional moment should be taken as acting about the cross-sec­tional axis that gives the smallest value of the reuction factor % for flexural buckling, see 6.2.2.1(2), with a value determined from:

(8.1a)

where:

A_eff is the effective area of the cross-section a is the distance from the splice or end connection to the nearer point of contraflexure;

I is the buckling length of the member between points of contraflexure, for buckling about the rel­evant axis;

W_ef is the section modulus of the effective cross­section for bending about the relevant axis.

Splices and end connections should be designed to resist an additional internal shear force

(8.1b)

3. Splices and end connections should be de­signed in such a way that load may be transmitted to the effective portions of the cross-section.

4. If the constructional details at the ends of a member are such that the line of action of the in­ternal axial force cannot be clearly identified, a suitable eccentricity should be assumed and the resulting moments should be taken into account in the design of the member, the end connections and the splice, if there is one.

2. З’єднання на механічних засобах кріплення

1. За формою з’єднання на механічних засо­бах кріплення повинні бути компактними. Роз­ташування кріпильних виробів повинно забез­печувати нормальні умови їх встановлення в процесі монтажу або ремонту.

Примітка. Додаткову інформацію див. у 1 -8 EN 1993.

2. Зусилля зсуву на окремі кріпильні вироби допускаються такими, що дорівнюють за умови:

• кріпильні вироби мають достатню пластич­ність;

• зріз не є критичною формою руйнування.

3. При визначенні опору кріпильних виробів, на які здебільшого діють статичні навантаження, треба керуватись вказівками:

• таблиці 8.1 для заклепок при однобічному клепанні;

• таблиці 8.2 для самонарізних ґвинтів;

• таблиці 8.3 для дюбелів;

• таблиці 8.4 для болтів.

Примітка. Для визначення розрахункового опору кріпильних виробів за результатами випробувань див. 9(4).

4. В таблицях 8.1 - 8.4 прийняти такі познаки:

А - повна площа поперечного перерізу кріпильного виробу;

A_s - площа перерізу розтягнутої частини кріпильного виробу;

^Anet ~ площа послабленого перерізу еле­мента, що з’єднується;

- знижувальний коефіцієнт для про­тяжних вузлів згідно з EN 1993-1-8;

d - номінальний діаметр кріпильного ви­

робу;

d_o - номінальний діаметр отвору;

d_w - діаметр шайби або головки кріпиль­ного виробу;

е₁ - відстань вздовж зусилля від центра кріпильного виробу до найближчого краю елемента, що з’єднується, див. рисунок 8.1;

е₂ - відстань поперек зусиллю від центра кріпильного виробу до найближчого краю елемента, що з’єднується, див. рисунок 8.1;

8.3 Connections with mechanical fasteners

1. Connections with mechanical fasteners should be compact in shape. The positions of the fasteners should be arranged to provide sufficient room for satisfactory assembly and maintenance.

NOTE: More information see Part 1-8 of EN 1993.

2. The shear forces on individual mechanical fas­teners in a connection may be assumed to be equal, provided that:

• the fasteners have sufficient ductility;

• shear is not the critical failure mode.

3. For design by calculation the resistances of mechanical fasteners subject to predominantly static loads should be determined from:

• table 8.1 for blind rivets;

• table 8.2 for self-tapping screws;

• table 8.3 for cartridge fired pins;

• table 8.4 for bolts.

NOTE: For determining the design resistance of mechanical fasteners by testing see 9(4).

4. In tables 8.1 to 8.4 the meanings of the sym­bols should be taken as follows:

A the gross cross-sectional area of a fas­tener;

Д₅ the tensile stress area of a fastener;

A_net the net cross-sectional area of the con­nected part;

$_{L f} the reduction factor for long joints ac­cording to EN 1993-1-8;

d the nominal diameter of the fastener;

d₀ the nominal diameter of the hole;

d_w the diameter of the washer or the head of the fastener;

e₁ the end distance from the centre of the fastener to the adjacent end of the con­nected part, in the direction of load transfer, see figure 8.1;

e₂ the edge distance from the centre of the fastener to the adjacent edge of the con­nected part, in the direction perpendicu­lar to the direction of load transfer, see figure 8.1

;

f_ub - тимчасовий опір розтягу матеріалу кріпильного виробу;

f_u,sup ^_ тимчасовий опір розтягу опорного елемента, в який встановлюється гвинт;

п - кількість листів, які кріпляться до опорного елемента за допомогою гвинта або дюбеля;

n_f - кількість кріпильних виробів в од­ному з’єднанні;

- відстань між центрами кріпильних виробів вздовж зусилля, див. рису­нок 8.1;

р₂ - відстань між центрами кріпильних виробів поперек зусиллю, див. рису­нок 8.1;

t - товщина найтоншого елемента в

з’єднанні;

Ц - товщина найтовщого елемента в

з’єднанні;

t_sup “ товщина опорного елемента, в якому

закріплюється гвинт або дюбель.

5. При визначенні розрахункового опору кріпильних виробів частковий коефіцієнт надійності у_м приймається у_М2-

Примітка. Величина у_М2 може бути наведена в Національному додатку. Рекомендується приймати У М2 ⁼ 1,25.

f_ub the ultimate tensile strength of the fas­tener material;

^fu,sup ^the ultimate tensile strength of the sup­porting member into which a screw is fixed;