Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-5. Конструкції оболонок

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ЄВРОКОД 9: ПРОЕКТУВАННЯ АЛЮМІНІЄВИХ КОНСТРУКЦІЙ

Частина 1-5: Конструкції оболонок

(EN 1999-1-5:2007, IDТ)

ДСТУ-Н Б EN 1999-1-5:201Х

(Друга, остаточна редакція)
Видання офіційне
Київ
Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України
201Х

ПЕРЕДМОВА

1 ВНЕСЕНО: Товариство з обмеженою відповідальністю «Український інститут сталевих конструкцій імені В.М. Шимановського»
ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: С. Виноград, В. Гордеєв (керівник розробки) д.т.н., А. Гром, к.т.н., О. Кордун, Я. Левченко, Г. Ленда, Я. Лимар, О. Шимановський, д.т.н.
2 НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України від «____» _______________ 20__ № ____
3 Національний стандарт відповідає EN 1999-1-5:2007 Eurocode 9: Design of aluminium structures - Part 1-5: Shell structures (Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-5: Конструкції оболонок).
Ступінь відповідності – ідентичний (IDT)
Переклад з англійської (en)
Цей стандарт видано з дозволу CEN

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей документ належить державі.
Цей документ не може бути повністю чи частково відтворений, тиражований
і розповсюджений як офіційне видання без дозволу
Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України
Мінрегіон України, 20ХX

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Даний стандарт є тотожним перекладом EN 1999-1-5:2007 "Design of aluminium structures – Part 1-5: Shell structures" (Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-5: Конструкції оболонок).
EN 1999-1-5 підготовлено Технічним комітетом СEN/ТС 250, секретаріатом якого керує BSI.
До національного стандарту долучено англомовний текст.
На території України як національний стандарт діє ліва колонка тексту
ДСТУ-Н Б EN 1999-1-5:201Х "Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-5: Конструкції оболонок" ідентичний Європейському стандарту EN 1999-1-5:2007 "Design of aluminium structures – Part 1-5: Shell structures" (Єврокод 9: Проектування алюмінієвих конструкцій. Частина 1-5: Оболонкові конструкції), викладена українською мовою.
Відповідно до ДБН А.1.1-1-2009 «Система стандартизації та нормування в будівництві. Основні положення» цей стандарт відноситься до комплексу В.2.6 «Конструкції будинків і споруд».
Стандарт містить вимоги, які відповідають чинному законодавству.
Науково-технічна організація, відповідальна за цей стандарт, – Товариство з обмеженою відповідальністю «Український інститут сталевих конструкцій ім. В.М. Шимановського».
До стандарту внесено такі редакційні зміни:
слова «цей міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;
структурні елементи стандарту: «Обкладинку», «Передмову», «Національний вступ», «Визначення понять» та «Бібліографічні дані» оформлено згідно з вимогами національної стандартизації України;
з «Передмови до EN 1999-1-5» у цей «національний вступ» взяте те, що безпосередньо стосується цього стандарту;
національний довідковий додаток наведено як настанову для користувачів.
Перелік національних стандартів України (ДСТУ), ідентичних МС, посилання на які є в
EN 1999-1-5:2007.
Технічна поправка EN 1999-1-5:2007/AC до EN 1999-1-5:2007 подана в кінці ДСТУ-Н Б EN 1999-1-5:20ХХ.

ЗМІСТ

С.
Вступ Foreword VІII
Основи програми Єврокодів Background of the Eurocode programme 1
Статус та галузь застосування Єврокодів Status and field of application of eurocodes 3
Національні стандарти, що впроваджують Єврокоди National Standards implementing Eurocodes 4
Зв’язки між Єврокодами та гармонізованими технічними специфікаціями (ENs та ETAs) для виробів Links between Eurocodes and harmonised technical specifications (ENs and ETAs) for products 5
Національний додаток до EN 1999-1-5 National annex for EN 1999-1-5 5
1 Загальні положення 1 General 6
1.1 Галузь застосування 1.1 Scope 6
1.1.1 Галузь застосування EN 1999 1.1.1 Scope of EN 1999 6
1.1.2 Галузь застосування EN 1999-1-5 1.1.2 Scope of EN 1999-1-5 7
1.2 Нормативні посилання 1.2 Normative references 9
1.3 Терміни та визначення 1.3 Terms and definitions 10
1.3.1 Форми та геометрія конструкцій 1.3.1 Structural forms and geometry 10
1.3.2 Окремі визначення щодо розрахунку на втрату стійкості 1.3.2 Special definitions for buckling calculations 12
1.4 Позначення 1.4 Symbols 13
1.5 Правило знаків 1.5 Sign conventions 18
1.6 Системи координат 1.6 Coordinate systems 19
2 Основи проектування 2 Basis of design 20
2.1 Загальні положення 2.1 General 20
2.2 Клас за відповідальністю та клас за виконанням 2.2 Consequence class and execution class 21
3 Матеріали та геометрія 3 Materials and geometry 22
3.1 Властивості матеріалів 3.1 Material properties 20
3.2 Розрахункові значення геометричних даних 3.2 Design values of geometrical data 21
3.3 Геометричні допуски і геометричні дефекти 3.3 Geometrical tolerances and geometrical imperfections 22
4 Довговічність 4 Durability 22
5 Розрахунок конструкцій 5 Structural analysis 23
5.1 Геометричні характеристики 5.1 Geometry 23
5.2 Граничні умови 5.2 Boundary conditions 24
5.3 Дії та впливи навколишнього середовища 5.3 Actions and environmental influences 24
5.4 Результуючі напруження та напруження 5.4 Stress resultants and stresses 25
5.5 Види розрахунку 5.5 Types of analysis 26
6 Граничний стан за несучою здатністю 6 Ultimate limit state 28
6.1 Опір поперечного перерізу 6.1 Resistance of cross section 28
6.1.1 Розрахункові значення напружень 6.1.1 Design values of stresses 28
6.1.2 Розрахункові значення опору 6.1.2 Design values of resistance 30
6.1.3 Обмеження напружень 6.1.3 Stress limitation 30
6.1.4 Проектування шляхом числового аналізу 6.1.4 Design by numerical analysis 30
6.2 Опір втраті стійкості 6.2 Buckling resistance 32
6.2.1 Загальні положення 6.2.1 General 32
6.2.2 Характерні для втрати стійкості геометричні допуски 6.2.2 Buckling-relevant geometrical tolerances 33
6.2.3 Оболонки під сумісною дією стиску і зсуву 6.2.3 Shell in compression and shear 33
6.2.4 Вплив зварювання 6.2.4 Effect of welding 38
6.2.5 Проектування шляхом числового аналізу 6.2.5 Design by numerical analysis 43
7 Граничні стани за експлуатаційною придатністю 7 Serviceability limit states
43
7.1 Загальні положення 7.1 General 43
7.2 Прогини 7.2 Deflections 43
Додаток А (обов`язковий) – Вирази для розрахунку оболонок на втрату стійкості Annex A [normative] - Expressions for shell buckling analysis 44
A.1 Непідсилені циліндричні оболонки з постійною товщиною стінки A.1 Unstiffened cylindrical shells of constant wall thickness 44
A.1.1 Позначення та граничні умови A.1.1 Notations and boundary conditions 44
A.1.2 Меридіональний (осьовий) стиск A.1.2 Meridional (axial) compression 44
A.1.2.1 Критичні меридіональні напруження при втраті стійкості A.1.2.1 Critical meridional buckling stresses 44
A.1.2.2 Меридіональний коефіцієнт втрати стійкості A.1.2.2 Meridional buckling parameter 46
A.1.3 Кільцевий стиск (обруч) A.1.3 Circumferential (hoop) compression 47
A.1.3.1 Критичні кільцеві напруження при втраті стійкості A.1.3.1 Critical circumferential buckling stresses 48
A.1.3.2 Кільцеві коефіцієнти втрати стійкості A.1.3.2 Circumferential buckling parameter 49
A.1.4 Зсув A.1.4 Shear 51
A.1.4.1 Критичні дотичні напруження при втраті стійкості A.1.4.1 Critical shear buckling stresses 51
A.1.4.2 Коефіцієнти втрати стійкості у випадку зсуву A.1.4.2 Shear buckling parameters 52
A.1.5 Меридіональний (осьовий) стиск із внутрішнім тиском A.1.5 Meridional (axial) compression with coexistent internal pressure 53
A.1.5.1 Критичне меридіональне напруження при втраті стійкості під дією тиску A.1.5.1 Pressurised critical meridional buckling stress 53
A.1.5.2 Коефіцієнти меридіональної втрати стійкості під дією тиску A.1.5.2 Pressurised meridional buckling parameters 53
A.1.6 Сумісна дія меридіонального (осьового) стиску, кільцевого стиску і зсуву A.1.6 Combinations of meridional (axial) compression, circumferential (hoop) compression and shear 55
A.2 Непідсилені циліндричні оболонки зі ступінчастою змінною товщиною стінки A.2 Unstiffened cylindrical shells of stepwise wall thickness 57
A.2.1 Загальні положення A.2.1 General 57
A.2.1.1 Позначення і граничні умови A.2.1.1 Notations and boundary conditions 57
A.2.1.2 Геометрія і зміщення стиків A.2.1.2 Geometry and joint offsets 57
A.2.2 Меридіональний (осьовий) стиск A.2.2 Meridional (axial) compression 58
A.2.3 Кільцевий стиск (обруч) A.2.3 Circumferential (hoop) compression 58
A.2.3.1 Критичні кільцеві напруження при втраті стійкості A.2.3.1 Critical circumferential buckling stresses 58
A.2.3.2 Перевірка міцності втрати стійкості при кільцевому стиску A.2.3.2 Buckling strength verification for circumferential compression 62
A.2.4 Зсув A.2.4 Shear 63
A.2.4.1 Критичне дотичне напруження втрати стійкості A.2.4.1 Critical shear buckling stress 63
A.2.4.2 Перевірка міцності на втрату стійкості при зсуві A.2.4.2 Buckling strength verification for shear 64
A.3 Непідсилені циліндричні оболонки, з’єднані внапуск A.3 Unstiffened lap jointed cylindrical shells 64
A.3.1 Загальні положення A.3.1 General 64
A.3.1.1 Визначення A.3.1.1 Definitions 64
A.3.1.2 Геометрія та результуючі напруження A.3.1.2 Geometry and stress resultants 64
A.3.2 Меридіональний (осьовий) стиск A.3.2 Meridional (axial) compression 65
A.3.3 Кільцевий стиск (обруч) A.3.3 Circumferential (hoop) compression 65
A.3.4 Зсув A.3.4 Shear 66
A.3 Непідсилені конічні оболонки A.4 Unstiffened conical shells 66
A.4.1 Загальні положення A.4.1 General 66
A.4.1.1 Позначення A.4.1.1 Notation 66
A.4.1.2 Граничні умови A.4.1.2 Boundary conditions 66
A.4.1.3 Геометрія A.4.1.3 Geometry 67
A.4.2 Розрахункові критичні напруження при втраті стійкості A.4.2 Design buckling stresses 67
A.4.2.1 Еквівалентний циліндр A.4.2.1 Equivalent cylinder 67
A.4.3 Перевірка міцності при втраті стійкості A.4.3 Buckling strength verification 68
A.4.3.1 Меридіональний стиск A.4.3.1 Meridional compression 68
A.4.3.2 Кільцевий стиск (обруч) A.4.3.2 Circumferential (hoop) compression 68
A.4.3.3 З