95
Сәулет, қала қурылысы және қурылыс саласындағы мемлекеттік нормативтер ҚР НОРМАТИВТІК–ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ Государственные нормативы в области архитектуры, градостроительства и строительства НОРМАТИВНО–ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РК БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ 1-10 бөлімі. Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ конструкцияларының беріктігі ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ Часть1-10. Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных нагрузок ҚР НТҚ 03-01-7.1-2011 (ҚР ҚН EN 1993-1-7/2011 әзірленген) НТП РК 03-01-7.1-2011 (к СН РК EN 1993-1-7/2011) Ресми басылым Издание официальное Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика министрлігінің Құрылыс, тұрғын үй–коммуналдық шаруашылық істері және жер ресурстарын басқару комитеті Комитет по делам строительства, жилищно–коммунального хозяйства и управления земельными ресурсами Министерства национальной экономики Республики Казахстан Астана 2015

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

  • Upload
    others

  • View
    10

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

Сәулет қала қурылысы және қурылыс

саласындағы мемлекеттік нормативтер

ҚР НОРМАТИВТІКndashТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

Государственные нормативы в области

архитектуры градостроительства и строительства

НОРМАТИВНОndashТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РК

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі

жазықтабақ конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых

конструкций при действии поперечных нагрузок

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

(ҚР ҚН EN 1993-1-72011 әзірленген)

НТП РК 03-01-71-2011

(к СН РК EN 1993-1-72011)

Ресми басылым

Издание официальное

Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика министрлігінің

Құрылыс тұрғын үйndashкоммуналдық шаруашылық істері және жер

ресурстарын басқару комитеті

Комитет по делам строительства жилищноndashкоммунального

хозяйства и управления земельными ресурсами Министерства

национальной экономики Республики Казахстан

Астана 2015

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

II

АЛҒЫ СӨЗ

1 ӘЗІРЛЕГЕН laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ laquoАстана Строй-Консалтингraquo ЖШС

2 ҰСЫНҒАН Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика

министрлігінің Құрылыс тұрғын үй-коммуналдық

шаруашылық істері және жер ресурстарын басқару

комитетінің Техникалық реттеу және нормалау

басқармасы

3 БЕКІТІЛІП

ҚОЛДАНЫСҚА

ЕНГІЗІЛГЕН

Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика

министрлігі Құрылыс тұрғын үй-коммуналдық

шаруашылық істері және жер ресурстарын басқару

комитетінің 2014 жылғы 29-желтоқсандағы 156-НҚ

бұйрығымен 2015 жылғы 1-шілдеден бастап

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН АО laquoКазНИИСАraquo ТОО laquoАстана Строй-Консалтингraquo

2 ПРЕДСТАВЛЕН Управлением технического регулирования и

нормирования Комитета по делам строительства

жилищно-коммунального хозяйства и управления

земельными ресурсами Министерства национальной

экономики Республики Казахстан

3 УТВЕРЖДЕН И

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

Приказом Комитета по делам строительства

жилищно-коммунального хозяйства и управления

земельными ресурсами Министерства национальной

экономики Республики Казахстан от laquo29raquo декабря

2014 года 156-НҚ с 1 июля 2015 года

Осы мемлекеттік нормативті Қазақстан Республикасының сәулет қала құрылысы

және құрылыс істері жөніндегі уәкілетті мемлекеттік органның рұқсатысыз ресми

басылым ретінде толық немесе ішінара қайта басуға көбейтуге және таратуға болмайды

Настоящий государственный норматив не может быть полностью или частично

воспроизведен тиражирован и распространен в качестве официального издания без

разрешения уполномоченного государственного органа по делам архитектуры

градостроительства и строительства Республики Казахстан

НТП РК 03-01-71-2011

III

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ V

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1

11 Область применения 1

12 Нормативные ссылки 3

13 Условия применения 4

14 Различия между принципами и правилами проектирования 4

15 Термины и определения 4

16 Обозначения 4

17 Условные обозначения осей элементов 5

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6

21 Требования 6

22 Принципы расчета по предельным состояниям 6

23 Воздействия 7

24 Расчет на основе испытаний 7

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ 24

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ 26

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 27

51 Общие положения 27

52 Напряженное состояние в пластине 27

Пример 1 Определение эффективной площади поперечного сечения 41

Пример 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости 45

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ 48

61 Общие положения 48

62 Ограничение пластических деформаций 49

Пример 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 49

Пример 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи 52

63 Малоцикловая усталость 53

64 Потеря устойчивости 54

7 УСТАЛОСТЬ 57

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ 59

81 Общие положения 59

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий 59

83 Прогибы из плоскости 60

Пример 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6 61

НТП РК 03-01-71-2011

IV

84 Зыбкость 62

Приложение A (информационное) Типы расчетов пластин 63

Пример 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин 63

Пример 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин 67

Пример 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 72

Приложение B (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещении 76

Приложение C (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений 81

Приложение D (информационное) Инспекция (контроль качества) строительства

(см В5 EN0) 94

НТП РК 03-01-71-2011

V

ВВЕДЕНИЕ

Стратегической целью реформы системы технического регулирования изложенной

в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной

отрасли Республики Казахстан на 2010-2014 годы является создание благоприятных

условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры

строительства которая является характерной чертой и показателем развитого общества

Основным требованием к реформе является приведение строительного

законодательства и нормативных технических документов в области технического

регулирования в соответствие с зарубежными аналогами применяющимися в

экономически развитых странах

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и

строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с

основами правового регулирования архитектурной градостроительной и строительной

деятельности законодательством и структурой управления на базе действующих в

переходный период в Казахстане а также международных нормативных правовых актов

нормативноndashтехнических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований

условий и ограничений

Главная направленность государственных нормативов ndash обеспечение охраняемых

законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически

безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной

градостроительной и строительной деятельности защита прав потребителей проектной и

строительной продукции обеспечение надежности и безопасности строительства

устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 2: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

II

АЛҒЫ СӨЗ

1 ӘЗІРЛЕГЕН laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ laquoАстана Строй-Консалтингraquo ЖШС

2 ҰСЫНҒАН Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика

министрлігінің Құрылыс тұрғын үй-коммуналдық

шаруашылық істері және жер ресурстарын басқару

комитетінің Техникалық реттеу және нормалау

басқармасы

3 БЕКІТІЛІП

ҚОЛДАНЫСҚА

ЕНГІЗІЛГЕН

Қазақстан Республикасы Ұлттық экономика

министрлігі Құрылыс тұрғын үй-коммуналдық

шаруашылық істері және жер ресурстарын басқару

комитетінің 2014 жылғы 29-желтоқсандағы 156-НҚ

бұйрығымен 2015 жылғы 1-шілдеден бастап

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН АО laquoКазНИИСАraquo ТОО laquoАстана Строй-Консалтингraquo

2 ПРЕДСТАВЛЕН Управлением технического регулирования и

нормирования Комитета по делам строительства

жилищно-коммунального хозяйства и управления

земельными ресурсами Министерства национальной

экономики Республики Казахстан

3 УТВЕРЖДЕН И

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ

Приказом Комитета по делам строительства

жилищно-коммунального хозяйства и управления

земельными ресурсами Министерства национальной

экономики Республики Казахстан от laquo29raquo декабря

2014 года 156-НҚ с 1 июля 2015 года

Осы мемлекеттік нормативті Қазақстан Республикасының сәулет қала құрылысы

және құрылыс істері жөніндегі уәкілетті мемлекеттік органның рұқсатысыз ресми

басылым ретінде толық немесе ішінара қайта басуға көбейтуге және таратуға болмайды

Настоящий государственный норматив не может быть полностью или частично

воспроизведен тиражирован и распространен в качестве официального издания без

разрешения уполномоченного государственного органа по делам архитектуры

градостроительства и строительства Республики Казахстан

НТП РК 03-01-71-2011

III

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ V

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1

11 Область применения 1

12 Нормативные ссылки 3

13 Условия применения 4

14 Различия между принципами и правилами проектирования 4

15 Термины и определения 4

16 Обозначения 4

17 Условные обозначения осей элементов 5

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6

21 Требования 6

22 Принципы расчета по предельным состояниям 6

23 Воздействия 7

24 Расчет на основе испытаний 7

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ 24

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ 26

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 27

51 Общие положения 27

52 Напряженное состояние в пластине 27

Пример 1 Определение эффективной площади поперечного сечения 41

Пример 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости 45

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ 48

61 Общие положения 48

62 Ограничение пластических деформаций 49

Пример 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 49

Пример 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи 52

63 Малоцикловая усталость 53

64 Потеря устойчивости 54

7 УСТАЛОСТЬ 57

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ 59

81 Общие положения 59

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий 59

83 Прогибы из плоскости 60

Пример 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6 61

НТП РК 03-01-71-2011

IV

84 Зыбкость 62

Приложение A (информационное) Типы расчетов пластин 63

Пример 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин 63

Пример 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин 67

Пример 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 72

Приложение B (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещении 76

Приложение C (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений 81

Приложение D (информационное) Инспекция (контроль качества) строительства

(см В5 EN0) 94

НТП РК 03-01-71-2011

V

ВВЕДЕНИЕ

Стратегической целью реформы системы технического регулирования изложенной

в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной

отрасли Республики Казахстан на 2010-2014 годы является создание благоприятных

условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры

строительства которая является характерной чертой и показателем развитого общества

Основным требованием к реформе является приведение строительного

законодательства и нормативных технических документов в области технического

регулирования в соответствие с зарубежными аналогами применяющимися в

экономически развитых странах

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и

строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с

основами правового регулирования архитектурной градостроительной и строительной

деятельности законодательством и структурой управления на базе действующих в

переходный период в Казахстане а также международных нормативных правовых актов

нормативноndashтехнических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований

условий и ограничений

Главная направленность государственных нормативов ndash обеспечение охраняемых

законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически

безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной

градостроительной и строительной деятельности защита прав потребителей проектной и

строительной продукции обеспечение надежности и безопасности строительства

устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 3: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

III

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ V

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1

11 Область применения 1

12 Нормативные ссылки 3

13 Условия применения 4

14 Различия между принципами и правилами проектирования 4

15 Термины и определения 4

16 Обозначения 4

17 Условные обозначения осей элементов 5

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 6

21 Требования 6

22 Принципы расчета по предельным состояниям 6

23 Воздействия 7

24 Расчет на основе испытаний 7

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ 24

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ 26

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 27

51 Общие положения 27

52 Напряженное состояние в пластине 27

Пример 1 Определение эффективной площади поперечного сечения 41

Пример 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости 45

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ 48

61 Общие положения 48

62 Ограничение пластических деформаций 49

Пример 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 49

Пример 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи 52

63 Малоцикловая усталость 53

64 Потеря устойчивости 54

7 УСТАЛОСТЬ 57

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ 59

81 Общие положения 59

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий 59

83 Прогибы из плоскости 60

Пример 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6 61

НТП РК 03-01-71-2011

IV

84 Зыбкость 62

Приложение A (информационное) Типы расчетов пластин 63

Пример 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин 63

Пример 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин 67

Пример 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 72

Приложение B (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещении 76

Приложение C (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений 81

Приложение D (информационное) Инспекция (контроль качества) строительства

(см В5 EN0) 94

НТП РК 03-01-71-2011

V

ВВЕДЕНИЕ

Стратегической целью реформы системы технического регулирования изложенной

в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной

отрасли Республики Казахстан на 2010-2014 годы является создание благоприятных

условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры

строительства которая является характерной чертой и показателем развитого общества

Основным требованием к реформе является приведение строительного

законодательства и нормативных технических документов в области технического

регулирования в соответствие с зарубежными аналогами применяющимися в

экономически развитых странах

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и

строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с

основами правового регулирования архитектурной градостроительной и строительной

деятельности законодательством и структурой управления на базе действующих в

переходный период в Казахстане а также международных нормативных правовых актов

нормативноndashтехнических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований

условий и ограничений

Главная направленность государственных нормативов ndash обеспечение охраняемых

законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически

безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной

градостроительной и строительной деятельности защита прав потребителей проектной и

строительной продукции обеспечение надежности и безопасности строительства

устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 4: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

IV

84 Зыбкость 62

Приложение A (информационное) Типы расчетов пластин 63

Пример 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин 63

Пример 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной по

двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин 67

Пример 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям 72

Приложение B (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещении 76

Приложение C (информационное) Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений 81

Приложение D (информационное) Инспекция (контроль качества) строительства

(см В5 EN0) 94

НТП РК 03-01-71-2011

V

ВВЕДЕНИЕ

Стратегической целью реформы системы технического регулирования изложенной

в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной

отрасли Республики Казахстан на 2010-2014 годы является создание благоприятных

условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры

строительства которая является характерной чертой и показателем развитого общества

Основным требованием к реформе является приведение строительного

законодательства и нормативных технических документов в области технического

регулирования в соответствие с зарубежными аналогами применяющимися в

экономически развитых странах

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и

строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с

основами правового регулирования архитектурной градостроительной и строительной

деятельности законодательством и структурой управления на базе действующих в

переходный период в Казахстане а также международных нормативных правовых актов

нормативноndashтехнических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований

условий и ограничений

Главная направленность государственных нормативов ndash обеспечение охраняемых

законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически

безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной

градостроительной и строительной деятельности защита прав потребителей проектной и

строительной продукции обеспечение надежности и безопасности строительства

устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 5: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

V

ВВЕДЕНИЕ

Стратегической целью реформы системы технического регулирования изложенной

в Концепции реформирования системы технического регулирования строительной

отрасли Республики Казахстан на 2010-2014 годы является создание благоприятных

условий для формирования в Республике Казахстан устойчивой высокой культуры

строительства которая является характерной чертой и показателем развитого общества

Основным требованием к реформе является приведение строительного

законодательства и нормативных технических документов в области технического

регулирования в соответствие с зарубежными аналогами применяющимися в

экономически развитых странах

Государственные нормативы в области архитектуры градостроительства и

строительства Республики Казахстан должны быть усовершенствованы в соответствии с

основами правового регулирования архитектурной градостроительной и строительной

деятельности законодательством и структурой управления на базе действующих в

переходный период в Казахстане а также международных нормативных правовых актов

нормативноndashтехнических документов и иных обязательных и рекомендуемых требований

условий и ограничений

Главная направленность государственных нормативов ndash обеспечение охраняемых

законом потребностей граждан и общества в создании благоприятной и экологически

безопасной среды обитания и жизнедеятельности при осуществлении архитектурной

градостроительной и строительной деятельности защита прав потребителей проектной и

строительной продукции обеспечение надежности и безопасности строительства

устойчивого функционирования построенных объектов при эксплуатации

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 6: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

1

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ РЕСПУБЛИКИ КАЗАКСТАН

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть 1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии поперечных

нагрузок

Дата введения 2015-07-01

1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

11 Область применения

111 Общие сведении

1111 Комплекс нормативно-технических пособим к строительным нормам

Республики Казахстан идентичных Еврокоду 3 (далее HТП к СН PK EN 1993) - это

перечень нормативных документов в которых даны

а) рекомендации по основным положениям расчета и конструирования стальных

конструкций по СН PK EN 1993

б) разъяснения ссылочной информации

в) численные примеры расчета

г) дополнительная справочная информация

1112 Основополагающими документами при разработке комплекса нормативно-

технических пособий к СН PK EN 1993 помимо самих 20 частей СН PK EN 1993

laquoПроектирование стальных конструкцийraquo являются

а) СН PК EN 1990 laquoОсновы проектирования несущих конструкцийraquo

б) СН PK EN 1991 laquoВоздействия на конструкцииraquo

в) EN 1090 laquoИзготовление стальных и алюминиевых конструкцийraquo

112 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993

1211 НТП к CН PK EN 1993 применяется для расчета и конструирования стальных

конструкций зданий и сооружений гражданского назначения выполненного согласно СН

PK EN 1993

1122 Положения НТП к СН PK EN 1993 охватывают только требования по несущей

способности эксплуатационной пригодности долговечности и огнестойкости стальных

конструкций Другие требования не отражены в НТП к CН PK EN 1993

1123 НТП к СН PK EN 1993 необходимо использовать совместно со следующими

нормативными документами

а) НТП к СН PK EN 1990

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 7: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

2

б) НТП к СН PK EN 1991

в) НТП к СН PK EN 1992 - СН PK EN 1999 в тех частях которые непосредственно

затрагивают расчет стальных конструкций или их элементов

г) стандарты EN ЕTAG ETA и другие соответствующие стандарты на строительные

изделия относящиеся к стальным конструкциям

1124 Комплекс нормативно-технических пособий к СН PK EN состоит из 19

пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1 laquoПроектирование стальных конструкций Общие правилаraquo

(12 пособий)

- НТП к СН PK EN 1993-2 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные мостыraquo

(1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-3 ndash laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

башни мачты и дымовые трубыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-4 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

бункера резервуары и трубопроводыraquo (3 пособия)

- НТП к СН PK EN 1993-5 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

шпунтыraquo (1 пособие)

- НТП к СН PK EN 1993-6 laquoПроектирование стальных конструкций Стальные

подкрановые путиraquo (1 пособие)

1125 В НТП к СН PK EN 1993-1 приведены общие рекомендации и указания по

проектированию стальных конструкций которые распространяются на НТП к СП РК EN

1993 имеющие отношение к специальным зданиям и сооружениям НТП к СН РК EN 1993-

2 НТП к СН PK EN 1993 НТП к СН PK EN 1993-4 НТП к СН PK EN 1993-5 НТП к СН PK

EN 1993-6

1126 НТП к СН PK EN 1993-1 состоит из 12 пособий

- НТП к СН PK EN 1993-1-1

- НТП к СН PK EN 1993-1-2

- НТП к СН PK EN 1993-1-3

- НТП к СН PK EN 1993-1-4

- НТП к СН PK EN 1993-1-5

- НТП к СН PK EN 1993-1-6

- НТП к СН PK EN 1993-1-7

- НТП к СН PK EN 1993-1-8

- НТП к СН PK EN 1993-1-9

- НТП к СН PK EN 1993-1-10

- НТП к СН PK EN 1993-1-11

- НТП к СН PK EN 1993-1-12

113 Область применения нормативно-технических пособий к СН PK EN 1993-1-7

1131 В настоящем нормативно-техническом пособии приведены правила

проектирования свободно опертых или подкрепленных пластин представляющих собою

либо отдельные пластины либо части плоских листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 8: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены

НТП РК 03-01-71-2011

3

1132 Настоящее пособие состоит из 8 разделов

Раздел 1 Общие положения

Раздел 2 Основы проектирования

Раздел 3 Свойства материалов

Раздел 4 Долговечность

Раздел 5 Статический расчет

Раздел 6 Предельные состояния первой группы

Раздел 7 Усталость

Раздел 8 Предельные состояния второй группы

1133 Разделы с 1 по 8 настоящего пособия повторяют структуру норматива СН PK

EN 1993

В них даются разъяснения по разделам и пунктам СН РК EN 1993-1-7 В настоящем

пособии номера пунктов к СН PK EN 1993 приведены в скобках

11331 Раздел 1 содержит общие положения по проектированию

11332 В Разделе 2 приведены основные принципы проектирования листовых

конструкций испытывающих поперечные нагрузки

11333 В Разделе 3 рассмотрены свойства материалов для листовых конструкций

11334 Требования по обеспечению долговечности листовых конструкций при

воздействии поперечных нагрузок приведены в Разделе 4

11335 В Разделе 5 приведены методы статического расчета листов нагруженных

поперечными нагрузками

11336 Раздел 6 рассматривает особенности предельных состояний первой группы

включая малоцикловую усталость и потерю устойчивости

11337 В Разделе 7 рассмотрено явление усталости плоских листов подверженных

поперечным нагрузкам

11338 Раздел 8 дает принципы обеспечения предельных состояний второй группы

по эксплуатационной пригодности обеспечения жесткости из плоскости листа зыбкости

конструкций

12 Нормативные ссылки

121 В настоящем пособии ссылки на части СН PK EN 1990 - СН PK EN 1999

(основные ссылки)

- СН PK EN 1990

- СН PK EN 1991

- СН PK EN 1992

- СН PK EN 1993

- СН PK EN 1994

- СН PK EN 1995

- СН PK EN 1996

- СН PK EN 1997

- СН PK EN 1998

- СН PK EN 1999

НТП РК 03-01-71-2011

4

122 В настоящем пособии приведены ссылки на стандарты (вторичные ссылки)

- ISO 2394

- ISO 3898

- ISO 8930

- ISO 8402

- ISO 6707-1

13 Условия применения

При применении настоящего пособия необходимо учитывать общие требования СН

РК EN 1990 Кроме того все положения настоящего пособия предполагают что

изготовление и сборка стальных конструкций выполнены согласно EN 1090

14 Различия между принципами и правилами проектирования

141 Различия между принципами и правилами проектирования в настоящем пособии

базируются па положениях СН РК EN 1990 где приведены различия между принципами и

правилами проектирования конструкций

142 Принципы - это такие требования невыполнение которых не допустимо (если

не указано другое)

143 Правила применения - общепринятые правила дополняющие и поясняющие

принципы

15 Термины и определения

151 В настоящем пособии используются термины и определения в соответствии

- с Пунктом 15 СН РК EN 1990

- с Пунктом 15 (1) СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 13 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-8

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

152 Термины и определения касающиеся термообработки металла ndash см EN 10052

16 Обозначения

161 В настоящем пособии используются обозначения символов в соответствии

- с Пунктом 16 СН РК EN 1990

- с Пунктом 16 СН РК EN 1993-1-1

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-3

- с Пунктом 14 СН РК EN 1993-1-5

- с Пунктом 15 СН РК EN 1993-1-8

НТП РК 03-01-71-2011

5

которые необходимы при проектировании листовых конструкций испытывающих

воздействие поперечных нагрузок (из плоскости листа)

162 В дополнение к обозначению символов перечисленных в пункте 161

настоящего пособия используются символы согласно пункту 18 СН РК EN 1993-1-7

17 Условные обозначения осей элементов

В настоящем пособии используются аналогичное с СН РК EN 1993-1-1 СН РК EN

1993-1-3 СН РК EN 1993-1-5 и СН РК EN 1993-1-8 обозначение осей элемента

2 ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

21 Требования

211P Основные требования проектирования должны соответствовать EN 1990

212Р Следующие предельные состояния первой группы должны быть проверены

при проектировании плоских листовых конструкций

mdash пластическое разрушение см 222

mdash малоцикловая усталость см 223

mdash потеря устойчивости см 224

mdash усталость см 225

3) Проектирование плоских листовых конструкций должно удовлетворять

требованиям по несущей способности установленным в соответствующих нормативах

22 Принципы расчета по предельным состояниям

221 Общие положения

2211Р Принципы расчета по предельным состояниям приведенные в Разделе 2 СН

РК EN 1993-1-1 и в СН РК EN 1993-1-6 должны также применяться к плоским листовым

конструкциям

222 Пластическое разрушение

2221 Пластическое разрушение mdash это состояние при котором часть конструкции

претерпевает чрезмерные пластические деформации связанные с развитием пластического

механизма Нагрузка вызывающая пластическое разрушение обычно определяется

равновесием механизма основанным на теории малых деформаций

223 Малоцикловая усталость

2231 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние

для повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при

НТП РК 03-01-71-2011

6

растяжении или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая

повторяющийся процесс пластической работы конструкции Такая переменная текучесть

может привести к местному трещинообразованию в результате уменьшения способности

материала поглощать энергию что и является ограничением малоцикловой усталостной

прочности Напряжения которые связаны с этим предельным состоянием возникают при

комбинации всех воздействий на конструкцию и условий совместности ее деформирования

224 Потеря устойчивости

2241 Потерю устойчивости следует рассматривать как состояние при котором вся

конструкция или ее часть получают большие перемещения вызванные неустойчивым

состоянием под воздействием сжимающих иили касательных напряжений в пластине Это

приводит в конечном итоге к неспособности элементом воспринимать приращение нагрузки

2242 Местную потерю устойчивости см СН РК EN 1993-1-5

2243 Устойчивость искривленных нагруженных кручением и деформированных

элементов жесткости см СН РК EN 1993-1-5

225 Усталость

2251 Усталость следует рассматривать как предельное состояние вызванное

появлением иили ростом трещин при циклически изменяющихся напряжениях

23 Воздействия

231 Расчетные значение Fd воздействия F определяется следующим образом

repfd FF

Причем

krep FF

Fk - нормативное (базовое) значение воздействия

Frep - репрезентативное значение воздействия

γf - коэффициент надежности по нагрузке который учитывает возможность не-

благоприятных отклонений воздействия от его репрезентативных значений

ψ - или 100 или ψ0 ψ1 или ψ2

24 Расчет на основе испытаний

241 Область и пределы применения

НТП РК 03-01-71-2011

7

2411 Настоящее приложение не заменяет существующие правила сдачи-приемки

установленные в других европейских стандартах на изделия и производство работ

242 Символы и условные обозначения

В настоящем приложении действуют следующие символы и условные обозначения

Прописные буквы латинского алфавита

Е() mdash среднее значение ()

V mdash коэффициент вариации [V = (стандартное отклонениесреднее

значение)]

VX mdash коэффициент вариации для Х

V mdash оценочное значение коэффициента вариации для меры рассеяния

X mdash ряд базисных переменных j Х1hellipХj

Xk(n) mdash нормативное значение с учетом статистической погрешности из-за числа

проб n но без учета коэффициентов пересчета

Xm mdash ряд средних значений базисных переменных

Xn mdash ряд номинальных значений базисных переменных

Строчные буквы латинского алфавита

b mdash поправка среднего значения

bi mdash коэффициент поправки для каждого испытания i

grt(X)

mdash функция сопротивления (базисной переменной X) которая представляет

модель расчета

kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетных значений

kn mdash коэффициент фрактиля для нормативных значений

mX mdash среднее значение показателя n проб

n mdash количество экспериментальных и численных результатов теста

r mdash значение функции сопротивления

rd mdash расчетное значение функции сопротивления

re mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

ree mdash экстремальное значение (максимум или минимум) экспериментальных

значений сопротивления [т е значение re которое больше всего отклоняется

от среднего значения]

rei mdash экспериментальное значение сопротивления для каждого испытания i

rem mdash среднее значение экспериментальных значений сопротивления

rk mdash нормативное значение функции сопротивления

rm mdash значение функции сопротивления рассчитанное по средним значениям

базисной переменной

rn mdash номинальное значение функции сопротивления

rt mdash теоретическая функция сопротивления равнозначная grt(X)

rti mdash значения теоретической функции сопротивления при использовании

измеренных параметров X для каждого испытания i

s mdash оценочное значение для стандартного отклонения

s mdash оценочное значение для

НТП РК 03-01-71-2011

8

s mdash оценочное значение для

Прописные буквы греческого алфавита

Ф mdash кумулятивная функция стандартного нормального распределения

mdash логарифм меры рассеяния [i = ln (i)]

mdash оценочное значение для Е()

Строчные буквы греческого алфавита

E mdash средневзвешенный коэффициент для влияния воздействий по методу

надежности 1 порядка FORM

R mdash средневзвешенный коэффициент для сопротивления по методу

надежности 1 порядка FORM

mdash индекс надежности

М mdash скорректированный частный коэффициент безопасности для

сопротивления

nМ M c M

d

rk

r

или

mdash мера рассеяния

1 mdash мера рассеяния для пробы i

eii

ti

r

br

d mdash расчетное значение коэффициента пересчета

k mdash фактор снижения для учета предварительной информации

mdash стандартное отклонение

рассеяние

2 mdash рассеяние для выражения

243 Различные виды испытаний

2431 Необходимо различать следующие виды испытаний

а) испытания по непосредственному определению несущей способности или

эксплуатационной пригодности несущих конструкций или их элементов для

определенных условий нагрузок Такие испытания могут например проводиться для

пожарной нагрузки нагрузок приводящих к явлениям усталости или нагрузок от ударов

b) испытания по установлению показателей строительных материалов при

определенных испытательных условиях например исследования грунта на строительной

площадке или в лаборатории или испытания с новыми строительными материалами

с) испытания по уменьшению погрешностей при воздействиях или при вызванных ими

влияниях например аэродинамические испытания или испытания по определению

волновых нагрузок или нагрузок от потоков

d) испытания по уменьшению погрешностей определенных величин моделей

сопротивления например испытания элементов конструкции или испытания групп

элементов конструкции (например конструкции кровель и перекрытий)

е) контрольные испытания по проверке качества поставляемых изделий или

соответствия показателей изделий например испытание канатов для мостов или

испытание бетонных кубиков

НТП РК 03-01-71-2011

9

f) испытания во время производства работ для подтверждения показателей после

монтажа например испытание опор или испытание усилия канатов во время производства

работ

g) контрольные испытания для более точного определения показателей несущей

конструкции или ее частей после изготовления например для определения упругой

деформации собственных колебаний или амортизации

2432 При необходимости определения расчетных значений по результатам

испытаний а) b) с) или d) следует применять статистические методы см 245 ndash 248

ПРИМЕЧАНИЕ При проведении испытаний с) могут потребоваться специальные методы

2433 Виды испытаний е) f) или g) можно рассматривать как приемочные испытания

если первоначальный расчет проводится с некоторыми допущениями которые в

последующем должны быть подтверждены испытаниями

244 План испытаний

2441 До проведения испытаний следует провести согласование плана испытаний с

испытательным органом План должен содержать цели испытаний и все требования по

выбору и изготовлению испытываемых образцов по проведению и оценке испытаний В

частности план должен содержать

mdash цель испытаний

mdash прогноз результатов испытаний

mdash требования к испытываемым образцам и пробам

mdash условия нагружения

mdash перечень испытательного оборудования и порядок проведения испытаний

mdash план измерений

mdash обработку результатов и составление протоколов

2442 Следует четко определить цели испытаний например требуемые показатели

влияние определенных параметров изменяемых в течение испытаний Следует

определить границы возможностей испытаний и требуемые функции передачи нагрузок

по принятым моделям

2443 Следует учесть все показатели и обстоятельства которые могут влиять на

прогноз результатов испытаний например

mdash геометрические параметры и их изменение

mdash геометрические дефекты

mdash показатели строительных материалов

mdash влияние методов изготовления и строительства

mdash влияние условий окружающей среды и выбора оптимальной последовательности

Следует описать ожидаемые виды отказа и расчетные модели в сочетании с

величинами воздействия При неопределенности вида отказа план испытаний должен

предусматривать предварительные испытания

НТП РК 03-01-71-2011

10

ПРИМЕЧАНИЕ Следует проверить возможность различных видов отказа элемента

конструкции

2444 Испытываемые образцы следует устанавливать и отбирать таким образом чтобы

они передавали условия строительства При этом необходимо учитывать следующее

mdash размеры и допуски

mdash строительные материалы и изготовление прототипов

mdash количество испытываемых образцов

mdash методы отбора проб

mdash способы фиксации и заделки образцов

Целью метода отбора должно быть получение статистически характерных проб

Следует иметь в виду возможные различия между испытываемыми образцами и

совокупностью элементов конструкции которые могут повлиять на результаты

2445 Условия нагружения и условия окружающей среды должны включать

mdash начало нагрузки

mdash нагрузочную и временную характеристику

mdash способы фиксации и заделки

mdash температуру

mdash относительную влажность

mdash деформационную или регулируемую по силе нагрузку и т д

Последовательность нагружения следует устанавливать таким образом чтобы она

соответствовала предусмотренной загрузке элемента конструкции как при нормальных

так и при тяжелых условиях Следует принимать во внимание возможные взаимосвязи

между поведением элемента конструкции и испытательной установкой

Если поведение элемента конструкции зависит от изменения одного или нескольких

воздействий которые не меняются в испытании то следует применять характерные значения

этих воздействий

2446 Для обеспечения необходимого качества результатов испытаний требуются

соответствующее испытательное оборудование и методы измерений

2447 До проведения испытания следует перечислить все показатели которые должны

быть измерены на различных испытываемых образцах Для этого следует указать

а) места измерений

b) методы измерений например

mdash временных характеристик смещений

mdash скоростей смещений

mdash колебаний

mdash удлинений

mdash частоту колебаний

mdash точность измерений

mdash соответствующие измерительные приборы

2448 Особые указания содержатся в 245 ndash 248 Стандарты на испытания и контроль

по которым должны проводиться испытания необходимо указывать

245 Получение расчетных значений

НТП РК 03-01-71-2011

11

2451 Получение расчетных значений для показателей строительных материалов

параметров модели или сопротивлений элементов конструкции по результатам испытаний

должно осуществляться следующим образом

а) посредством определения нормативного значения которое следует разделить на

частный коэффициент безопасности и возможно умножить на коэффициент передачи (см

2473 и 2483)

b) посредством прямого определения расчетного значения с учетом функции передачи

и требуемой надежности (см 2473 и 2483)

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило предпочтителен метод а) если частный коэффициент

безопасности задается расчетным методом (см п2453 ниже)

2452 При определении нормативного значения по результатам испытаний (метод

а)) следует учитывать

а) рассеяние результатов испытаний

b) статистическую погрешность в результате ограниченного числа испытаний

с) статистическую предварительную информацию

2453 При наличии достаточной достоверности между результатами испытаний и

расчетами проводимыми с применением частных коэффициентов безопасности для

нормативного значения следует применять частный коэффициент безопасности

соответствующего Еврокода

2454 Если сопротивление строения или элемента конструкции или прочность зависит

от воздействий недостаточно учитываемых при испытаниях например

mdash временные или длительные воздействия

mdash масштаб и величина воздействий

mdash различные условия окружающей среды и приложения нагрузок граничные условия

mdash воздействия сопротивлений элементов конструкции

то эти воздействия необходимо учитывать в расчетных моделях

2455 Если в особых случаях для определения расчетных значений используется

метод из 2451b) следует учитывать

mdash определяющие предельные состояния

mdash требуемый уровень надежности

mdash совместимость с допущениями в выражении (С8а) EN 1990 на стороне воздействия

mdash при необходимости требуемый срок эксплуатации

mdash предварительную информацию аналогичных случаев

ПРИМЕЧАНИЕ Дальнейшие указания см в 246 247 и 248

246 Общие принципы статистической оценки

2461 При обработке результатов испытаний сначала следует сравнить поведение и

виды отказа с прогнозируемыми Если возникают значительные различия то их

необходимо обосновать это может привести к дополнительным испытаниям при

необходимости mdash с отклоняющимися условиями или к изменениям теоретической модели

НТП РК 03-01-71-2011

12

2462 Обработка результатов испытаний должна производиться статистическими

методами при использовании информации о функциях распределения и ее параметров

Методы в настоящем приложении допускается применять при условии распространения

статистических данных (включая предварительную информацию) на определенные

основные совокупности являющиеся достаточно однородными и наличия достаточного

количества результатов измерений

ПРИМЕЧАНИЕ При анализе результатов испытаний следует различать следующие три

основные категории

mdash классическая mdash статистическая оценка невозможна при проведении только одного

испытания или только отдельных испытаний Только наличие обширной предварительной

информации и вариантов объединения этой предварительной информации с результатами

испытаний дают возможность сделать статистический вывод (метод Байша см ИСO 12491)

mdash приложение сил и нагрузок

mdash классическая mdash статистическая оценка может быть возможна при наличии большой серии

испытаний по определению отдельного параметра Обычные случаи рассматриваются например

для данной оценки требуется также наличие предварительной информации о параметре но в меньшем

объеме чем указано выше

mdash классическая mdash статистическая оценка возможна при проведении серии испытаний с

целью проверки расчетной модели (в форме функции) с применением одной или нескольких

величин воздействия

2463 Результаты обработки испытаний распространяются только на условия

испытаний и условия нагружения При переносе результатов испытаний на другие условия

и нагрузки необходимо использовать предварительную информацию прежних испытаний

или полученную теоретически

247 Статистическое определение отдельного показателя

2471 Общие положения

24711 В настоящем разделе приведены способы получения расчетных значений для

отдельного показателя на основании испытаний видов а) и b) в 2431 (например

прочность) при применении методов оценки а) и b) 2451

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные здесь функции в которых используют метод Байша с

laquoнеконкретнымиraquo предварительными распределениями приводят примерно к таким же результатам

как и классические методы с уровнем достоверности 75

24712 Отдельный показатель может заключаться в

а) сопротивлении R изделия

b) показателе X способствующем сопротивлению R изделия

3) В случае а) можно применять методы в 2472 и 2473 чтобы непосредственно

определить нормативные значения Rk расчетные значения Rd или частные коэффициенты

безопасности M

24714 В случае b) необходимо учитывать что расчетное значение сопротивления Rd

НТП РК 03-01-71-2011

13

может включать

mdash действия других показателей X

mdash погрешность модели

mdash другие эффекты (масштаб объем и т д)

24715 Таблицы и выражения в 2472 и 2473 основываются на следующих

допущениях

mdash положенное в их основу распределение представляет собой нормальное

распределение или логарифмически-нормальное распределение

mdash отсутствие предварительной информации о среднем значении

mdash в случае laquoVX неизвестноraquo mdash отсутствие предварительной информации о

коэффициентах вариации

mdash в случае laquoVX известноraquo mdash наличие полной предварительной информации о

коэффициентах вариации

ПРИМЕЧАНИЕ При применении логарифмически-нормальных распределений

исключаются возможные отрицательные значения например размеров или прочности

На практике рекомендуется использовать случай laquoVX известноraquo в сочетании с

верхним оценочным значением VX вместо случая laquoVX неизвестноraquo Кроме того если VX

неизвестно следует принимать минимум 010

2472 Определение значения измеряемого показателя через характерное

значение

24721 Расчетное значение Xd определяется следующим образом по (D1) EN 1990

( )1

k n dd d X n X

m m

XX m k V

ПРИМЕЧАНИЕ Определение коэффициента пересчета d в значительной мере зависит от

вида испытаний и строительного материала

Значение kn указано в Таблице 21

24722 При применении Таблицы 21 следует учитывать следующее

mdash выражение laquoVX известноraquo следует применять если коэффициент вариации или

верхнее оценочное значение известно из предварительной информации

ПРИМЕЧАНИЕ Предварительная информация исходит из оценки предыдущих сравнимых

испытаний причем сравнимость подлежит инженерной оценке (см 24713)

mdash выражение laquoVX неизвестноraquo следует применять если коэффициент вариации из

предварительной информации неизвестен и определяется по результатам испытаний с

применением Формул (D2) и (D3) EN 1990

2 21( )

1x i xs x m

n

VX = sx mx

НТП РК 03-01-71-2011

14

24723 Частный коэффициент безопасности m следует устанавливать в

зависимости от области применения на которую распространяются испытания

2473 Прямое определение расчетного значения для подтверждения несущей

способности

24731 Расчетное значение Xd величины X следует определять по Формуле EN 1990

Xd = dXоd = dmX1 ndash knVX

Значение d должно охватывать все погрешности которые не охватываются самими

испытаниями

24732 Значение kdn следует определять по Таблице 22

Таблица 21 mdash Значения kn для нормативных значений (5 -ный фрактиль)

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 0

VX

известно

231 201 189 183 180 177 174 172 16 167 164

VX

неизвестн

о

mdash mdash 337 263 233 218 200 192 176 173 164

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основывается на нормальном распределении

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При применении логарифмически-нормального распределения выражение (D1)

EN 1990 имеет вид

dd y n y

m

X m k sexp

причем

y im xn

1ln ( )

Если VX известно из предварительной информации

y X Xs V V2ln ( 1)

Если VX неизвестно из предварительной информации

y i ys x m

n

21(ln )

1

Таблица 22 mdash Значения kdn для расчетного значения для подтверждений

несущей способности

n 1 2 3 4 5 6 8 10 20 30

VX

известно 436 377 356 34 337 333 327 323 316 313 304

VX

неизвестно mdash mdash mdash 11 785 636 50 451 364 344 304

НТП РК 03-01-71-2011

15

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Данная таблица основана на допущении что расчетное значение

соответствует произведению R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990) и X нормально

распределено Вероятность ошибки составляет примерно 01

ПРИМЕЧАНИЕ 2 При логарифмически-нормальном распределении выражение (D4) EN

1990 преобразовывается в следующую зависимость

Xd = d exp[my ndash kdnsy]

248 Статистическое определение модели сопротивления

2481 Общие положения

24811 В настоящем разделе приведены методы проверки моделей сопротивления и

определения расчетных значений на основании результатов испытаний вида d) (см 2431)

С этой целью используется предварительная информация (варианты)

24812 На основании испытаний или теоретических разработок необходимо создать

laquoрасчетную модельraquo gn(X) которая приводит к функции сопротивления rt Действенность

данной модели следует проверить при помощи статистической оценки всех имеющихся

результатов испытаний При необходимости расчетную модель следует

усовершенствовать до получения достаточной корреляции между теоретическими

значениями и результатами испытаний

24813 Рассеяние прогноза при помощи расчетной модели (т е вариацию laquoзначения

рассеяния raquo) следует определять посредством испытаний Данное рассеяние необходимо

комбинировать с рассеянием других величин воздействия в функции сопротивления

Рассеяние других величин воздействия включает

mdash рассеяние прочности и жесткости строительного материала

mdash рассеяние геометрических показателей

24814 Нормативное сопротивление определяется с учетом рассеяния всех величин

воздействия

24815 Два различных метода определения расчетных значений 2451

соответствуют методам оценки 2482 и 2483 Для этого в 2484 указываются некоторые

упрощения

Данные методы указываются в форме отдельных этапов и в сочетании с допущениями

по основной совокупности с пояснениями Допущения представляют лишь рекомендации

для обычных случаев испытаний

НТП РК 03-01-71-2011

16

2482 Стандартизированный метод оценки (метод а))

24821 Общие положения

248211 Для стандартизированного метода оценки действуют следующие

допущения

а) функция сопротивления mdash это функция независимых переменных X

b) наличие достаточного количества результатов испытаний

с) все основные величины являются установленными значениями

d) отсутствие корреляции (статистической зависимости) между переменными в

функции сопротивления

е) все переменные соответствуют нормальному или логарифмически-нормальному

распределению

ПРИМЕЧАНИЕ Применение логарифмически-нормального распределения для всех

переменных имеет то преимущество что не возникает отрицательных значений

248212 Стандартизированный способ метода 2451а) состоит из семи этапов

которые изложены в 248221 ndash 248227

24822 Стандартизированный способ

248221 Этап 1 Разработка расчетной модели

2482211 Для конструкции или элемента конструкции следует разработать

расчетную модель в форме теоретической функции сопротивления rt которая выражается

(D5) EN 1990

rt = grt(X)

2482212 Функция сопротивления должна содержать все определяющие основные

базисные переменные X которые оказывают воздействие на рассматриваемое предельное

состояние

2482213 Для каждого испытываемого образца следует измерить все базисные

переменные (допущение с) в 24821 необходимые для оценки

248222 Этап 2 Сравнение экспериментальных и теоретических значений

2482221 Применяя в функции сопротивления действительные измеренные

значения показателей следует определить теоретические значения rti при помощи которых

проводится сравнение с экспериментальными значениями rei

2482222 Точки представляющие пары значений (rti rei) необходимо

представить на диаграмме как показано на Рисунке 21

НТП РК 03-01-71-2011

17

Рисунок 21 mdash Диаграмма re ndash rt

2482223 Если бы функция сопротивления была точной и полной тогда все точки

находились бы на биссектрисе На практике возникают рассеяния Каждое систематическое

отклонение от биссектрисы должно быть исследовано чтобы установить нет ли ошибок

при испытаниях или в функции сопротивления

248223 Этап 3 Определение поправки среднего значения b

2482231 Функция сопротивления r дана в вероятностной форме (D6) EN 1990

r = brt

где b mdash отклонение среднего значения определенное при помощи минимума

квадратов отклонения по (D7) EN 1990

e t

t

r rb

r 2

2482232 Значения теоретической функции сопротивления rm рассчитанные со

средними значениями базисных переменных Xm можно определить по формуле (D8) EN

1990

rm = brt(Xm) = bgrt(Xm)

248224 Этап 4 Определение коэффициента вариации величины рассеяния

2482241 Величина рассеяния i должна быть определена для каждого испытания

по определению сопротивления rei при помощи выражения (D9) EN 1990

ei

i

ti

r

br

2482242 При помощи значений i необходимо определить оценочное значение V

i = ln (i)

2482243 Оценочное значение для Е() следует из выражения (D11) EN 1990

n

i

in 1

1

2482244 Оценочное значение

2s для

2s определяется из выражения (D12) EN 1990

НТП РК 03-01-71-2011

18

n

i

i

sn

2 2

1

1( )

1

2482245 Полученное значение (D13) EN 1990

2exp( ) 1V s

допускается применять как коэффициент вариации V для величины рассеяния

248225 Этап 5 Проверка совместимости

2482251 Как правило совместимость допущений сделанных при составлении

функции сопротивления необходимо проверить при помощи результатов испытаний

2482252 Если рассеяние значений rei и rti слишком большое чтобы получить

эффективные функции сопротивления рассеяние можно уменьшить следующим образом

а) улучшением расчетной функции посредством учета дополнительных параметров

b) изменением b и V путем разделения основной совокупности на соответствующие

подгруппы для которых воздействие таких дополнительных параметров остается

постоянным

2482253 Для того чтобы установить какой параметр имеет наибольшее

воздействие на рассеяние результаты испытаний можно разбить на подгруппы с учетом

данных параметров

ПРИМЕЧАНИЕ Цель заключается в улучшении функции сопротивления посредством

раздельной оценки подгрупп стандартизированным способом Уменьшению рассеяния в каждой

подгруппе может противостоять увеличенная статистическая погрешность из-за уменьшенного

числа испытаний

2482254 При определении коэффициента фрактиля kn нормативного значения функции

сопротивления (см этап 7) для всех подгрупп можно применять коэффициент соответствующий

общему количеству результатов испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ Следует обращать внимание на то что статистическое распределение

функции сопротивления может быть бимодальным или мультимодальным Оно может быть

представлено в интересующей области при помощи одномодального нормального распределения

248226 Этап 6 Определение коэффициентов вариации базисных переменных

VXi

2482261 Если можно доказать что общий объем испытаний характерен для

действительных условий рассеяния то коэффициенты вариации базисных переменных VXi

можно определить из испытаний Но поскольку как правило этого не случается

коэффициенты вариации VXi определяются на основании предварительной информации

248227 Этап 7 Определение нормативного значения rk функции

сопротивления

2482271 Если функция сопротивления с базисной переменной j имеет форму

НТП РК 03-01-71-2011

19

произведения

r = brt = bX1 middot X2 middothellipmiddot Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D14а) EN 1990

Е(r) = bЕ(X1) middot Е(X2) middot hellip middot Е(Xj) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации mdash из выражения (D 14b) EN 1990

2 2 2

1

( 1) ( 1) 1j

r Xi

i

V V V

2482272 Для малых значений

2V и 2

XiV допускается использовать следующее

приближение (D15а) EN 1990

Vr2=V

2 + Vrt2

при

2 2

1

j

rt Xi

i=

V V

2482273 Если функция сопротивления представляет собой комплексную функцию

в виде

r = brt = bgrtX1 hellip Xj

тогда среднее значение Е(r) можно определить из выражения (D 16а) EN 1990

Е(r) = bgrt(Е(X1) hellip Е(Xj)) = bgrt(Xm)

а коэффициент вариации Vrt mdash из выражения (D 16b) EN 1990

2

2

2 21m

( ) 1

( ) ( )

jrt rt

rt i

i irt rt m

VAR g XV

g X g X

g

X

2482274 Если число испытаний ограничено до n lt 100 следует учитывать

распределение для статистических погрешностей Распределение должно быть принято

как центральное распределение t 5 с параметрами V(r) и n

2482275 В данном случае нормативное значение функции сопротивления rk

определяется по Формуле (D17) EN 1990

rk = bgR(Xm) exp(ndashkinfinrtQrt ndash knQ ndash 05Q2)

где

2

ln ( ) ln ( 1)rt rt rtQ V

2

ln ( ) ln ( 1)Q V

2

ln ( ) ln ( 1)r rQ V

rt

rt

Q

Q

Q

Q=

где kn mdash коэффициент фрактиля для нормативного значения из Таблицы 21 для

случая laquoVX неизвестноraquo

k mdash значение коэффициента фрактиля kn для n rarr [k = 164]

rt mdash средневзвешенный коэффициент для Qrt

mdash средневзвешенный коэффициент для Q

НТП РК 03-01-71-2011

20

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V определяется для соответствующей серии испытаний

2482276 Для большого числа испытаний (например n ge 100) нормативное

значение функции сопротивления rk допускается определять по Формуле (D20) EN 1990

rk = bgrt(Xm) exp (ndashkQ ndash 05Q2)

2483 Стандартизированный метод оценки (метод b))

24831 В данном случае применяется такой же способ как в 2482 за исключением

того что в этапе 7 коэффициент фрактиля для нормативного значения kn заменяется на

коэффициент фрактиля для расчетного значения kdn Расчетное значение функции

сопротивления rd соответствует произведению

kd = R = 08 middot 38 = 304 (см Приложение С EN 1990)

24832 При ограниченном количестве испытаний rd определяется по Формуле (D21)

EN 1990

rd = bgrt(Xm) exp (ndashkdrtQrt ndash kdnQ ndash 05Q2)

где kdn mdash коэффициент фрактиля для расчетного значения из Таблицы 22 для случая

laquoVX неизвестноraquo

kd mdash значение коэффициента фрактиля kdn для n rarr [kd = 304]

ПРИМЕЧАНИЕ Значение V оценивается для рассматриваемых испытаний

24833 При большом числе испытаний значение rd допускается определять по

Формуле (D22) EN 1990

rd = bgrt (Xm) exp (ndashkdQ ndash 05Q2)

2484 Использование дополнительной предварительной информации

24841 Если действительность функции сопротивления rt и верхний предел

(консервативная оценка) коэффициента вариации Vr множества испытаний известны то

для дальнейших аналогичных испытаний допускается применять следующий упрощенный

способ

24842 Если проводится только одно испытание то нормативное значение rk можно

определять по результату испытания (re) по Формуле (D23) EN 1990

rk = kre

при этом k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D24) EN 1990

k = 09exp (ndash231Vr ndash 05Vr2)

где Vr mdash максимальное значение коэффициента вариации который наблюдался в

предыдущих испытаниях

24843 Если проводятся два или три испытания которые приводят к среднему

НТП РК 03-01-71-2011

21

значению rem то нормативное значение rk можно определять из среднего значения rem по

Формуле (D25) EN 1990

rk = krem

где k mdash коэффициент уменьшения для учета предварительной информации для

определения которого можно использовать выражение (D26) EN 1990

k = exp (ndash20Vr ndash 05Vr2)

При этом Vr является максимальным значением коэффициента вариации который

наблюдался в предыдущих испытаниях а экстремальные значения ree (максимумы и

минимумы) должны отвечать условию (D27) EN 1990

|ree ndash rem| le 010rem

24844 На основании имеющейся предварительной информации из испытаний

которые проводились для определенных типов конструкций к различным видам отказов

можно отнести определенные коэффициенты вариации (см соответствующие еврокоды)

Для различных коэффициентов вариации Vr в Таблице 23 приведены значения

коэффициента уменьшения k в соответствии с зависимостями (D24) и (D26)

Таблица 23 mdash Коэффициент уменьшения k

Коэффициент вариации

Vr

Коэффициент уменьшения k

для одного испытания для двух или трех

испытаний

005 08 090

011 070 080

017 060 070

3 СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ

31 Настоящий стандарт охватывает проектирование плоских листовых конструкций

изготовленных из сталей в соответствии со стандартами указанными в СН РК EN 1993-1-1 и

СН РК EN 1993-1-12

32 Свойства материалов холодноформованных элементов и профилированных

листов указаны в СН РК EN 1993-1-3

33 Свойства материалов из нержавеющей стали указаны в пунктах 34 ndash 38

34 При проектных расчетах должны браться следующие значения независимо от

направления прокатки

mdash предел текучести fy номинальное напряжение (02 напряжение при испытании)

указанное в Таблице 31

mdash предел прочности на растяжение fu номинальный предел прочности на

растяжение указанный в Таблице 31

35 Требования по вязкости в СН РК EN 1993-1-1 пункт 322 также применимы к

нержавеющей стали Стали соответствующие одной из марок стали указных в Таблице 31

должны приниматься как отвечающие этим требованиям

36 Для структурных полых профилей должны использоваться значения по

НТП РК 03-01-71-2011

22

прочности указанные в Таблице 31 для соответствующей продукции из исходного

материала (холоднокатаная полоса горячекатаная полоса или горячекатаный лист)

37 Более высокие значения по прочности полученные при холодной обработке

исходного материала могут использоваться в проектировании при условии что они

проверены испытаниями на образцах взятых из структурного полого профиля в

соответствии с Разделом 7 СН РК EN 1993-1-4

38 Для холодно обработанного материала испытания материала указанные в

сертификате материала требуемые в соответствии с EN 1090 должны быть в таком

направлении что значения прочности использованные при проектировании не зависят от

направления прокатки или протягивания

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

Тип

нержавеющей

стали

Марка

Форма продукции

Холоднокатаная

полоса

Горячекатаная

полоса

Горячекатаный

лист

Болванки пруты

и заготовки

Номинальная толщина t

t6 мм t12 мм t75 мм t250 мм

fy fu fy fu fy fu fy fu

Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2 Нмм2

Ферритная

сталь

14003 280 450 280 450 250 3) 450 3) 260 4) 450 4)

14016 260 450 240 450 240 3) 430 3) 240 4) 400 4)

14512 210 380 210 380 mdash mdash mdash mdash

Аустенитная

сталь

14306

220 520 200 520 200 500

180 460

14307 175 450

14541 190 500

14301 230 540 210 520 210 520

14401

240 530

200 53

220 520

200 500 14404

14539 230 530

14571 540 540

200 500 14432 240 550 220 550 220 520

14435

14311 290 550 270 550 270 550 270 550

14406 300 580

280 580

280 580

280 580 14439 290 270 270

14529 300 650 300 650 300 650

14547 320 650 300 650 300 650 300 650

14318 350 650 330 650 330 630 mdash mdash

Таблица 31 mdash Номинальные значения предела текучести fy и предела прочности на

растяжение fu для конструкционной нержавеющей стали по EN 10088 1)

(продолжение)

Аустенитная- 14362 420 600 400 600 400 630 400 2) 600 2)

НТП РК 03-01-71-2011

23

ферритная

сталь 14462 480 660 460 660 460 640 450 650

1) Номинальные значения fy и fuприведенные в этой таблице могут использоваться в

проектировании без обращения специального внимания на анизотропный эффект или эффект

механического упрочения 2)t160 мм 3)t25 мм 4)t100 мм

4 ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

41 Основные требования по долговечности изложены в EN 1990

42 Способы защитной обработки применяемые вне строительной площадки и на

строительной площадке должны соответствовать EN 1090

ПРИМЕЧАНИЕ В EN 1090 приведены факторы возникающие при изготовлении которые

необходимо учитывать при проектировании

43 Элементы подверженные воздействию коррозии механическому износу или

усталостному разрушению должны проектироваться таким образом чтобы была

обеспечена возможность осмотра ремонта и реконструкции а также необходимый доступ

для текущего осмотра и технического обслуживания при эксплуатации

44 В Расчет на выносливость необходимо выполнять для следующих элементов

стальных конструкций зданий

а) опорных элементов подъемных приспособлений или при колесных нагрузках

б) элементов подверженных повторяющимся циклам напряжений от вибрации

оборудования

в) элементов подверженных колебаниям от ветровой нагрузки

г) элементов подверженных колебаниям от веса людей

45 Для элементов которые не могут быть обследованы следует предусматривать

соответствующий припуск на коррозионный износ

46 В Защиту от коррозии не требуется выполнять для внутренних конструкций зданий

и сооружений если относительная влажность внутри помещения не превышает 80

НТП РК 03-01-71-2011

24

5 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

51 Общие положения

511Р Расчетные модели должны соответствовать задаче прогнозирования работы

конструкции и рассматриваемых предельных состояний

512 Если граничные условия могут быть консервативно определены а именно как

ограниченные и неограниченные плоская листовая конструкция может разбиваться на

отдельные сегменты пластин которые рассчитываются независимо друг от друга

513Р Общая устойчивость всей конструкции должна рассчитываться согласно

соответствующим частям СН РК EN 1993

52 Напряженное состояние пластины

521 Общие положения

5211 Расчетная модель и основные допущения для определения внутренних

напряжений и усилий должны соответствовать поведению конструкции под воздействием

нагрузки вызывающей предельное состояние первой группы

5212 Расчетная модель может быть упрощена таким образом чтобы упрощения

давали повышенный эффект от воздействий

5213 Для плоских листовых конструкций обычно применяется общий упругий

расчет В тех случаях где разрушение в результате усталости маловероятно общий расчет

с учетом пластических деформаций не применяется

5214 Должны быть учтены возможные отклонения от предполагаемых направлений

и мест приложения воздействий

5215 Расчет по образованию линейчатых пластических шарниров может быть

применен в том случае когда сжимающие или сдвигающие напряжения составляют менее

10 их соответствующего критического значения Предельный расчетный изгибающий

момент в линейчатом пластическом шарнире определяется по формуле

2

0

025 y

Rd

M

f tm

где yf - предел текучести (СН РК EN 1993-1-1 п15) принимается в соответствии с СН

РК EN 1993-1-1 п 24 При использовании сталей отечественного сортамента соответствует

нормативному значению предела текучести ynR (см Таблицу 51 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

M0 - частный коэффициент безопасности при определении несущей способности

поперечных сечений по прочности независимо от класса (см Таблицу 6 СНиП II-23-81

laquoСтальные конструкцииraquo)

НТП РК 03-01-71-2011

25

Таблица 51 mdash Номинальные значения предела текучести fy и временного

сопротивления на растяжение fu горячекатаной конструкционной стали

Стандарт

и марка стали

Номинальная толщина элемента t мм

t 40 40 lt t 80

fy Нмм2 fu Нмм2 fy Нмм2 fu Нмм2

ЕN 10025-2 S 235

S 275

S 355

S 450

235

275

355

440

360

430

510

550

215

255

335

410

360

410

470

550

ЕN 10025-3 S 275 NNL

S 355 NNL

S 420 NNL

S 460 NNL

275

355

420

460

390

490

520

540

255

335

390

430

370

470

520

540

ЕN 10025-4 S 275 MML

S 355 MML

S 420 MML

S 460 MML

275

355

420

460

370

470

520

540

255

335

390

430

360

450

500

530

ЕN 10025-5 S 235 W

S 355 W

235

355

360

510

215

335

340

490

ЕN 10025-6 S 460 QQLQL1

460

570

440

550

ЕN 10210-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 420 NHNHL

S 460 NHNLH

235

275

355

275

355

420

460

360

430

510

390

490

540

560

215

255

335

255

335

390

430

340

410

490

370

470

520

550

ЕN 10219-1 S 235 H

S 275 H

S 355 H

S 275 NHNLH

S 355 NHNLH

S 460 NHNLH

S 275 MHMLH

S 355 MHMLH

S 420 MHMLH

S 460 MHMLH

235

275

355

275

355

460

275

355

420

460

360

430

510

370

470

550

360

470

500

530

522 Граничные условия для пластины

5221 Граничные условия принимаемые в расчетах должны соответствовать

рассматриваемым предельным состояниям

НТП РК 03-01-71-2011

26

5222Р Если плоская листовая конструкция разбивается на отдельные сегменты

пластин граничные условия принимаемые в расчетах для элементов жесткости в сегментах

пластин необходимо указывать в чертежах и проектной документации

523 Расчетные модели для плоских листовых конструкций

5231 Общие требования

52311 Внутренние напряжения сегмента пластины необходимо определять

следующим образом

mdash стандартными формулами см 5232

mdash общим анализом см 5233

mdash упрощенными расчетными методами см 5234

52312 Расчетные методы приведенные в 52311 должны учитывать линейную

или нелинейную теорию изгиба в соответствующих случаях

52313 Линейная теория изгиба основана на теории малых перемещений и линейной

зависимости нагрузка-деформация Данное положение применимо когда сжимающие или

сдвигающие напряжения составляют в плоскости пластины менее 10 их

соответствующего критического значения

52314 Нелинейная теория изгиба основана на теории больших перемещений и учете

влияния деформированной схемы на равновесие конструкции

52315 Расчетные модели приведенные в 52311 должны основываться на типах

расчетов указанных в Таблице 52

Таблица 52 mdash Типы расчета

Тип расчета Теория

изгиба

Закон

деформирования

материала

Геометрия

пластины

Линейный упругий (LA) Линейная Линейный Идеальная

Геометрически нелинейный (GNA) Нелинейная Линейный Идеальная

С учетом физической нелинейности

(MNA)

Линейная Нелинейный Идеальная

С учетом геометрической и

физической нелинейности (GMNA)

Нелинейная Нелинейный Идеальная

Геометрически нелинейный с

учетом начальных несовершенств

(GNIA)

Нелинейная Линейный С начальными

несовершен-

ствами

Геометрически и физически

нелинейный с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

Нелинейная Нелинейный С начальными

несовершен-

ствами

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Определение различных типов расчетов приведено в Приложении А

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Тип расчета примененный к конкретной конструкции должен быть указан

в проектной документации

НТП РК 03-01-71-2011

27

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Использование моделей с идеальной геометрией предполагает что

дефекты геометрического характера либо являются несущественными либо включены в другие

расчетные условия

ПРИМЕЧАНИЕ 4 Амплитуды геометрических отклонений для конструкций с начальными

несовершенствами выбирают таким образом чтобы результаты вычислений показывали

достаточную степень надежности при сравнении с результатами испытаний с использованием

опытного контрольного образца изготовленного с установленными допусками согласно EN 1090-

2 Следовательно данные амплитуды в целом отличаются от допусков приведенных в EN 1090-2

5232 Применение стандартных формул

52321 Для отдельных сегментов пластин плоской листовой конструкции

внутренние напряжения могут быть вычислены для определенного сочетания расчетных

воздействий с использованием соответствующих расчетных формул основанных на типах

расчетов приведенных в 5231

ПРИМЕЧАНИЕ В Приложениях B и C приведены таблицы для расчета прямоугольных

пластин не подкрепленных элементами жесткости при действии поперечной нагрузки

52322 Приведенные далее расчетные формулы для круглых пластин с

осесимметричными граничными условиями могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

а) Равномерная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

y

2

Rn fr

t6251p

б) Локально распределенная нагрузка простая поддерживаемая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b151

r

b10101K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

НТП РК 03-01-71-2011

28

в) Равномерная нагрузка зажатая линия раздела

y

2

Rn fr

t1253p

г) Локально распределенная нагрузка зажатая линия раздела

Равномерное давление pn на круглую площадь

с радиусом b 2

n bpF

c 4

r

b02

r

b852401K

или

t

b

3

1K

в зависимости от того что меньше

y2

R ft2

KF

Приведенные расчетные формулы могут быть использованы если надежность

конструкции обеспечивается в соответствии с требованиями приведенными в СН РК EN

1991-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Настоящий стандарт содержит датированные и недатированные ссылки

на стандарты и положения других документов Нормативные ссылки перечисленные ниже

приведены в соответствующих местах в тексте Для датированных ссылок последующие

изменения или пересмотр их применяют в настоящем стандарте только при внесении в него

изменений или пересмотре Для недатированных ссылок применяют их последние издания

(включая изменения)

ИСО 38981997 Основы проектирования несущих конструкций обозначения условные и

буквенные обозначения

ИСО 23941998 Основные положения по надежности несущих конструкций

ИСО 89301997 Основные правила по надежности несущих конструкций перечень

эквивалентных терминов

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В обязательных разделах приводятся следующие европейские стандарты

которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1990 Еврокод Основы проектирования несущих конструкций

ЕN 1991-1-7 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-7 Аварийные

нагрузки

ЕN 1991-2 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 2 Транспортные нагрузки

на мосты

ЕN 1991-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 3 Воздействия

вызываемые работой кранов и механизмов

НТП РК 03-01-71-2011

29

ЕN 1991-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 4 Воздействия на силосы

и резервуары

ПРИМЕЧАНИЕ 3 В примечаниях к обязательным разделам приводятся следующие

европейские стандарты которые являются как действующими так и находящимися в разработке

ЕN 1991-1-3 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-3 Снеговые нагрузки

ЕN 1991-1-4 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-4 Ветровые нагрузки

ЕN 1991-1-6 Еврокод 1 Воздействия на несущие конструкции Часть 1-6 Нагрузки и

деформации на этапе строительства

52323 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

безмоментной теории эквивалентные расчетные напряжения eqEd в пластине (напряжения

Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

13eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Edn n n n n

t (51)

52324 В случае плоского напряженного состояния полученного на основании

моментной теории упругих оболочек эквивалентные расчетные напряжения σeqEd в

пластине (напряжения Мизеса) могут быть определены следующим образом

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (52)

где

2 4

x Ed x Ed

x Ed

n m

t t

2 4

y Ed y Ed

y Ed

n m

t t

2 4

xy Ed xy Ed

xy Ed

n m

t t

nxEd nyEd nxyEd mxEd myEd и mxyEd определены в 141 и 142

ПРИМЕЧАНИЕ Указанные выше формулы дают консервативное эквивалентное расчетное

значение напряжения

52325 Для каждой нагрузки расчетные значения эффектов ее воздействия (Ed)

могут быть представлены следующим образом (по (62) EN 1990)

где

ad - расчетные значение геометрических параметров

γSd - коэффициент надежности принимающий во внимание погрешности

ПРИМЕЧАНИЕ Как правило эффекты воздействий зависят от свойств материала

52326 В большинстве случаев может быть сделано следующее упрощение (по

(62a) EN 1990)

Причём (по (62 b) EN 1990)

НТП РК 03-01-71-2011

30

ПРИМЕЧАНИЕ В некоторых важных случаях например при необходимости учитывать

геотехнические воздействия можно использовать коэффициенты надежности для эффекта

от каждого воздействия или же допускается использовать единый коэффициент для эффекта

комбинации воздействий принятых с соответствующими коэффициентами надежности

5233 Применение общего анализа расчет численными методами

52331 Если внутренние напряжения в плоской листовой конструкции определяются

расчетом численными методами который основывается на физически линейном расчете

максимальное эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса) необходимо

вычислять для соответствующего сочетания расчетных воздействий

52332 Эквивалентное расчетное напряжение eqEd (напряжение Мизеса)

определяется компонентами напряжений которые возникают в данной точке плоской

листовой конструкции

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed xy Ed (53)

где xEd yEd являются положительными в случае растяжения

52333P При рассмотрении предельного состояния разрыва или большой

деформации элемента или соединения (STR иили GEO) должно быть проверено по (68)

EN 1990 что

Ed le Rd

где Ed - расчетное значение эффекта воздействий как например внутренняя

сила момент которые могут рассматриваться как скалярные или векторные

величины

Rd - соответствующее расчетное сопротивление

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Подробнее методы STR и GEO описаны в Приложении A EN 1990

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выражение (68) EN 1990 не охватывает все случаи проверки

устойчивости см Еврокоды EN 1992 - EN 1999

52333 Если расчет численными методами применяется для проверки устойчивости

необходимо учитывать влияние следующих дефектов

а) дефекты геометрической формы

mdash отклонения от номинальной геометрической формы сечения пластины

(начальная деформация прогиб из плоскости)

mdash неровность сварных швов (малый эксцентриситет)

mdash отклонения от номинальной толщины

б) физические дефекты

mdash остаточные напряжения вызванные прокаткой штамповкой сваркой

рихтованием

mdash неоднородность и анизотропия

НТП РК 03-01-71-2011

31

52334 Геометрические и физические дефекты необходимо вводить в расчет как

начальные эквивалентные дефекты геометрической формы идеальной пластины Форма

начальных эквивалентных геометрических дефектов должна выводиться из

соответствующей формы изгиба при потере устойчивости

52335 Амплитуда начального эквивалентного геометрического дефекта e0

прямоугольного сегмента пластины может быть получена путем численной калибровки

результатов испытаний опытных образцов которые можно рассматривать как

репрезентативные значения кривой при потере устойчивости пластины по СН РК EN 1993-

1-5 следующим образом

2

0

1 1pe

(54)

где

2 2 2

22 2

6b b a

t a b

и lt 2

p mdash относительная гибкость пластины см СН РК EN 1993-1-5

mdash понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины определяется

согласно (42) и (43) Раздела 44 СН РК EN 1993-1-5

mdash для сжатой пластины с двухсторонним закреплением

= 10 для 0673p

2

0055 (3 )10

p

p

для 0673p

где (3 + ) 0

mdash для сжатой пластины с односторонним закреплением (свес листа) (43) Раздела 44

СН РК EN 1993-1-5

= 10 для 0748p

2

018810

p

p

для 0748p

где cr

284

y

p

f b t

k

здесь mdash отношение напряжений определяемых согласно 443 и 444 СН РК EN

1993-1-5

b mdash расчетная ширина пластины принимается следующей (обозначения см СН

РК EN 1993-1-1 Таблица 52)

bw mdash для стенки

b mdash для элементов поясов с двухсторонним закреплением (кроме

прямоугольных полых профилей)

b ndash 3t mdash для поясов прямоугольных полых профилей

c mdash для свесов поясов с односторонним закреплением

h mdash для равнополочных уголков

НТП РК 03-01-71-2011

32

h mdash для неравнополочных уголков

kσ mdash коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от

отношения напряжений по краям пластины и условий их закрепления Для длинных

пластин значения коэффициента kσ указаны в Таблице 41 или Таблице 42 СН РК EN 1993-

1-5

t mdash толщина листа

cr mdash упругое критическое напряжение потери устойчивости (см Формулу (А1)

в А12 (Приложение А СН РК EN 1993-1-5) и Таблицы 41 42)

2

235

[Нмм ]yf

a b mdash геометрические размеры пластины см Рисунок 51

t mdash толщина пластины

mdash соотношение сторон пластины (большей стороны к меньшей) ab 2

Рисунок 51 ndash Начальный эквивалентный геометрический дефект 0e сегмента

пластины

Начальную форму поверхности покрытия следует принимать по формуле

n

n

n

n

b

y

a

xez

)2(1

)2(10

Где a b стороны сегмента пластины e0 ndash начальный эквивалентный геометрический

дефект 0e сегмента пластины x y ndash текущие координаты Показатель степени nasymp3

52336 В запас устойчивости амплитуда может рассматриваться как e0 a200 где b

a

52337 Характер эквивалентных геометрических дефектов должен соответствовать

дефектам которые возникают в процессе производства и сборки

52338Р Во всех случаях точность расчета численными методами должна

подтверждаться результатами испытаний или сравнительным анализом

НТП РК 03-01-71-2011

33

5234 Применение упрощенных расчетных методов

52341 Общие положения

523411 Внутренние силы или напряжения в плоских листовых конструкциях

нагруженных поперечной нагрузкой и нагрузкой в плоскости пластины можно определить

используя упрощенную расчетную модель которая дает консервативную оценку

523412 Следовательно пластинчатую конструкцию можно разделить на отдельные

пластинчатые сегменты подкрепленные или не подкрепленные элементами жесткости

52342 Сегменты пластин не подкрепленные элементами жесткости

523421 Прямоугольная пластина не подкрепленная элементами жесткости под

воздействием поперечной нагрузки может моделироваться как эквивалентная балка в

направлении доминирующей передачи нагрузки если выполняются следующие условия

mdash соотношение сторон (отношение большей стороны к меньшей) ab больше двух

mdash пластина нагружена поперечными распределенными нагрузками которые могут

либо быть равномерными либо изменяться линейно

mdash прочность устойчивость и жесткость рамы или балки которая поддерживает

сегмент пластины соответствуют допускаемым граничным условиям эквивалентной балки

523422 Внутренние силы и изгибающие моменты эквивалентной балки

определяются путем применения упругого расчета или расчета с учетом пластических

деформаций в соответствии с СН РК EN 1993-1-1

523423 Если прогиб первого порядка при воздействии поперечного нагружения

аналогичен форме потери устойчивости при воздействии сил сжатия в плоскости пластины

необходимо принимать в расчет взаимодействие между обоими явлениями

523424 В случаях когда ситуация описанная в 523423 имеет место формула

взаимодействия установленная в 523425 - 523429 может применяться к

эквивалентной балке

523425 Если статический расчет производится по теории второго порядка с учетом

начальных несовершенств указанных в 532 СН РК EN 1993-1-1 проверку на устойчивость

элементов постоянного сечения с двумя осями симметрии не чувствительных к кручению

следует выполнять в соответствии со следующими пунктами в которых различают

mdash элементы не испытывающие деформации кручения например круглые замкнутые

сечения или сечения раскрепленные от кручения

mdash элементы испытывающие деформации кручения например элементы открытого

сечения и не раскрепленные от кручения

6) Кроме того несущая способность поперечного сечения по прочности в каждом конце

элемента должна удовлетворять требованиям приведенным в 62 СН РК EN 1993-1-1

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Формулы основаны на анализе работы сжато-изгибаемых (внецентренно

сжатых) свободно опертых однопролетных элементов с шарнирным опиранием концов с

непрерывным или дискретным боковым раскреплением

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В случае невыполнения условий приведенных в 523424 и 523425 см

634 СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

34

523427 Проверка несущей способности по прочности элементов конструктивных

систем может выполняться для отдельных однопролетных элементов laquoвырезанныхraquo из

системы Эффекты второго рода (P-∆-эффекты) в системах подверженных перекосу должны

учитываться либо введением в элемент концевых моментов либо изменением

соответствующей расчетной длины см 5223в) и 5228 СН РК EN 1993-1-1

523428 Для сжато-изгибаемых (внецентренно-сжатых) элементов должны

выполняться условия (661) и (662) СН РК EN 1993-1-1

11 1

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

yy yzy Rk y Rk z Rk

LT

MM M

M M M MNk k

N M M

1 11

1y Ed y Ed z Ed z EdEd

zy zzz Rk y Rk z Rk

LTM MM

M M M MNk k

N M M

где NEd MyEd и MzEd mdash расчетные значения сжимающей силы и максимальных

моментов относительно осей y ndash y и z ndash z соответственно

MyEd MzEd mdash моменты от смещения центра тяжести относительно осей y ndash y

и z ndash z соответственно по 6293 для сечений класса 4 Таблица 53

y и z mdash понижающие коэффициенты при плоской форме потери

устойчивости см 631 СН РК EN 1993-1-1

LT mdash понижающий коэффициент при проверке устойчивости

плоской формы изгиба см 632 СН РК EN 1993-1-1

kyy kyz kzy kzz mdash коэффициенты взаимодействия

Таблица 53 mdash Значения для вычисления NRk = fyAi MiRk = fyWi и ∆MiEd

Величина Класс сечений

1 2 3 4

Ai A A A Aeff

Wy Wply Wply Wely Weffy

Wz Wplz Wplz Welz Weffz

MyEd 0 0 0 eNy NEd

MzEd 0 0 0 eNz NEd

ПРИМЕЧАНИЕ Для элементов не чувствительных к деформациям кручения LT = 10

523429 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz зависят от выбранного

метода

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Коэффициенты взаимодействия kyy kyz kzy kzz получены двумя

альтернативными методами Значения этих коэффициентов могут быть определены по

Приложению A (альтернативный метод 1) СН РК EN 1993-1-1 или по Приложению B

(альтернативный метод 2) СН РК EN 1993-1-1

НТП РК 03-01-71-2011

35

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Выбор между альтернативными методами 1 и 2 может быть сделан в

Национальном Приложении

ПРИМЕЧАНИЕ 3 С целью упрощения проверки могут осуществляться только в области упругих

деформаций

52343 Сегменты пластин подкрепленные элементами жесткости

523431 Подкрепленная пластина или подкрепленный сегмент пластины может

моделироваться как ростверк если он равномерно укреплен в поперечном и продольном

направлениях

523432 Определяя площадь поперечного сечения Аi взаимодействующих пластины и

элемента ростверка влияние сдвигового запаздывания необходимо учитывать коэффициентом

ослабления указанным в пунктах 523433 - 523434

523433 Эффективнуюs ширину beff при учете сдвигового запаздывания в упругой

стадии работы как правило определяют по Формуле (31) СН РК EN 1993-1-5

beff = b0

где коэффициент указан в Таблице 54

Эффективнуюs ширину допускается применять при оценке эксплуатационной

пригодности и усталостной прочности в предельном состоянии

523434 Если смежные пролеты отличаются не более чем на 50 или длина консолей

составляет не более 50 примыкающего пролета то эффективную длину Le допускается

определять согласно Рисунку 52 В других случаях Le оценивают как расстояние между двумя

нулевыми точками действующих моментов

Рисунок 52 mdash Эффективная длина Le для неразрезных балок

и распределение эффективнойs ширины

523435 Для i-того элемента ростверка параллельного сжимающим силам в

плоскости пластины площадь поперечного сечения Ai должна определяться с учетом

приведенной ширины прилегающих субпанелей при потере устойчивости пластины согласно

СН РК EN 1993-1-5

НТП РК 03-01-71-2011

36

1 mdash свес пояса при опирании на одну сторону

2 mdash свес пояса при опирании на две стороны

3 mdash толщина листа t

4 mdash продольные элементы жесткости с iss AA

Рисунок 53 mdash К определению эффективной ширины

Таблица 54 mdash Понижающий коэффициент для эффективнойs ширины

k Место расположения Значение

k 002 = 10

002 lt k 070

В пролете балки 1 2

1

1 64k

У опоры балки 2

2

1

11 60 16

2500k k

k

gt070

В пролете балки 1

1

59k

У опоры балки 2

1

86k

Все k Концевая опора балки 0 1(055 0025 )k но 0 lt 1

Все k Консоль балки = 2 mdash на опоре и на конце консоли

0 0 еk b L при 0

0

1 sA

b t l

где Asl mdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины

b0 Другие буквенные обозначения указаны на Рисунках 52 и 53

523436 Взаимодействие между влиянием сдвигового запаздывания и влиянием

потери устойчивости (см Рисунок 54) должно учитываться в определении эффективной

площади поперечного сечения Ai согласно следующей формуле

k

i c L eff pan i pan i pan iA A b t (55)

где ALeff mdash эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом

местной потери устойчивости элемента жесткости

c mdash понижающий коэффициент для расчета общей потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

37

укрепленного пластинчатого сегмента как указано в 4541 СН РК EN 1993-

1-5

panI mdash понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости i-той

субпанели как указано в 441 СН РК EN 1993-1-5

bpanI mdash ширина i-той субпанели как указано в 4513 СН РК EN 1993-1-5

tpanI mdash толщина i-той субпанели

mdash коэффициент приведенной ширины для сдвигового запаздывания см 321 СН

РК EN 1993-1-5

k mdash соотношение определенное в 33 СН РК EN 1993-1-5

Рисунок 54 - Определение площади поперечного сечения Аi

ПРИМЕР 1 Определение эффективной площади поперечного сечения

Рисунок 1 ndash Геометрическая схема пластины

Исходные данные толщина пластинки t = 0016 м размеры пластинки в плане а = 4 м b = 4

м коэффициент Пуассона ν = 03 модуль упругости 1110062 E Па нормативное значение

предела текучести 610235yf Па расстояние между ребрами жесткости cb 1 м

b0 - для пояса с двухсторонней опорой равняется половине расстояния между этими

опорами согласно СН РК EN 1993-1-5 п 311

0b 05 м

НТП РК 03-01-71-2011

38

Aslmdash площадь сечения всех продольных элементов жесткости в пределах ширины b0

01300505 2 slA м

Коэффициент α0 определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601110

0 tb

Asl

Согласно СН РК EN 1993-1-5 п 3212 эффективная длина Le

11 L м 12 L м 50250 21 LLLe м

Коэффициент k определяемый по формуле Таблицы 31 (СН РК EN 1993-1-5)

601100 eL

bk

В пролете 106095

11

k на опоре 0730

68

12

k

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5 Приложение А)

11 12

Согласно Рисунку А1 (СН РК EN 1993-1-5)

90205011 b м 90205012 b м

4505

31

1

1inf1

bb

м 450

5

32

2

2inf2

bb

м 450

5

22

2

sup2

bb

м

13)(2 inf2sup22inf11 bbbbbbbnetto м

Центр тяжести по вертикали поперечного сечения для всей усиленной элементами

жесткости пластины (вспомогательная система координат в цт пластины)

310392522

0500

sl

sl

cAbt

At

bt

y м

Момент инерции поперечного сечения для всей усиленной элементами жесткости пластины

45224

23

1041845050)050(12

050

12мyytb

btI ccsl

Момент инерции поперечного сечения для изгибаемой пластины

46

2

3

101631112

мv

tbI netto

p

Площадь сечения брутто пластины 20640 мbtAp

Коэффициенты определяемые по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

1 ba 99837 psl II 1950 psl AA

Коэффициенты kσP коэффициент потери устойчивости для ортотропной пластины с

отдельными элементами жесткости по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

48324

НТП РК 03-01-71-2011

39

2993411

112

1

2

22

Pk

Напряжения по Приложению А (СН РК EN 1993-1-5) п А1

6

22

22

10964)1(12

netto

Ebv

Et Па

Упругое критическое напряжение потери устойчивости для эквивалентной ортотропной

пластины 8

107011 EPPcr k Па

Момент инерции поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей

пластины соответствующей панели при потере устойчивости

4622

42

sup2inf1

3

sup2inf1109588050050

12

050050

12

050мyytbb

tbbI ccsel

Площадь поперечного сечения брутто элемента жесткости и смежных частей пластины

согласно Рисунку А1 22

sup2inf11 0180050)050( мtbbAse

Упругое критическое напряжение потери устойчивости по типу сжатого стержня согласно

(СН РК EN 1993-1-5) п 4533

7

2

1

1

2

104316 aA

EI

se

sescr

Па

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 4541

1

scr

pcr

1645 принимаем 1

Коэффициент согласно (СН РК EN 1993-1-5) п 442

1235

yf

Соотношение по Таблице 52 согласно (СН РК EN 1993-1-1)

562t

bc

Коэффициент учитывающий потерю устойчивости в зависимости от отношения

напряжений ψ по краям пластины и условий их закрепления Согласно СН РК EN 1993-1-1

Таблица 41

1k

Коэффициент согласно СН РК EN 1993-1-1 п441

2012428

k

tbc

p

Понижающий коэффициент при потере устойчивости пластины

673005500850502012 1 p

4090

305502

1

p

p

НТП РК 03-01-71-2011

40

4090

Условная гибкость согласно СН РК EN 1993-1-1 п6312 (1-й тип сечения согласно

классификации 552)

9121

1 scr

yf

Кривая потери устойчивости согласно СН РК EN 1993-1-1 Таблице 62 - c

Согласно графику на Рисунке 64

220c

Понижающий коэффициент ρс согласно СН РК EN 1993-1-5 п454

40902 ccc

Понижающий коэффициент для расчета местной потери устойчивости 1-й субпанели как

указано в СН РК EN 1993-1-5 п 441

40901 pan

Толщина 1-й панели 01601 tt pan м

Ширина 1-й панели согласно СН РК EN 1993-1-5 п4513

11 panb м

Эффективная площадь поперечного сечения элемента жесткости с учетом местной потери

устойчивости элемента жесткости 2

1 0180 мAA seLeff

Эффективная площадь поперечного сечения

24

111 1019543 мtbAA k

panpanLeffc

234357 Проверка i-го элемента ростверка может быть выполнена путем применения

формулы взаимодействия согласно 523424 ndash 523429 с учетом следующих условий

нагружения

mdash воздействие поперечной нагрузки

mdash эквивалентная осевая сила действующая в поперечном сечении площадью Аi

вызванная нормальными напряжениями пластины

mdash эксцентриситет e эквивалентной осевой силы Ned относительно центра тяжести

поперечного сечения площадью Ai

523438 Если элементы жесткости пластины или сегмента пластины расположены

параллельно направлению плоскостных сил сжатия подкрепленная пластина может

моделироваться как эквивалентная балка на упругих пружинах см СН РК EN 1993-1-5

523439 Если ребра жесткости сегмента подкрепленной пластины располагаются в

направлении перпендикулярном плоскостным силам сжатия взаимодействие между

силами сжатия и изгибающими моментами неукрепленных пластинчатых сегментов между

ребрами жесткости должно проверяться согласно 523424 - 523429

5234310 Продольные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в 5234311 ndash 5234313

5234311 Требования касающиеся крутильной формы потери устойчивости

приведенные в 9218 и 9219 СН РК EN 1993-1-5 распространяются также на продольные

НТП РК 03-01-71-2011

41

элементы жесткости

5234312 Прерывистые продольные элементы жесткости которые не проходят

через прорези сделанные в поперечных элементах жесткости или при их отсутствии с

другой стороны поперечных элементов жесткости должны

mdash применяться только для стенок (т е недопустимо для поясов)

mdash не учитываться в статическом расчете

mdash не учитываться при расчете напряжений

mdash рассматриваться при определении эффективнойР ширины стенки отсеков

mdash рассматриваться при расчете упругих критических напряжений

5234313 Проверка несущей способности для элементов жесткости выполняется

согласно 453 и 46 СН РК EN 1993-1-5

5234314 Поперечные элементы жесткости должны соответствовать требованиям

приведенным в пунктах 5234315 - 5234317

5234315 Промежуточные поперечные элементы жесткости которые применяются в

качестве жесткой опоры крайней панели стенки должны быть рассчитаны на прочность и

жесткость

5234316 Когда применяются гибкие промежуточные поперечные элементы жесткости

их жесткость должна быть учтена при расчете с k по 535 СН РК EN 1993-1-5

5234317 Момент инерции площади промежуточных жестких поперечных элементов

жесткости вместе с эффективной частью стенки Ist должен соответствовать следующим

минимальным значениям по (96) СН РК EN 1993-1-5

для 2hа w 233

wst ath51I

для 2hа w 3

wst th750I (96)

ПРИМЕЧАНИЕ Промежуточные жесткие поперечные элементы жесткости должны быть

рассчитаны на осевую силу равную 12

1 3Ed yw w M

w

V f h t

согласно 9213 СН РК EN 1993-1-5 В

случае переменной поперечной силы производят проверку на расстоянии 05hw от края панели с

максимальной поперечной силой

ПРИМЕР 2 Аналитический расчет пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер

жесткости

НТП РК 03-01-71-2011

42

Рисунок 1 Расчетная схема пластины подкрепленной регулярной сеткой ребер жесткости

Рассмотрим изгиб равномерно загруженной прямоугольной пластины подкрепленной

регулярной сеткой ребер жесткости и шарнирно закрепленной по краям (см Рисунок 1)

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 3 м a = 3 м q0 = 1 кНм Ребра жесткости

расположены как показано на Рисунке 1 Поперечное сечение ребер жесткости 005x005 м

laquoРазмажемraquo ребра жесткости по толщине пластины С учетом этого вычислим приведенную

толщину пластины t

Объем занимаемый ребрами жесткости

33 029005042

0501050050 мVребер

Следовательно приведенная толщина пластины

мba

Vtt

ребер0190

Рассматриваемая пластинка является тонкой тк для нее выполняется неравенство

5

1

1

0190

80

1

a

t

Цилиндрическую жесткость пластины с приведенной толщиной определим как

НмEt

D 5

2

311

2

3

103281)301(12

019010062

)1(12

Проведем линейный расчет пластины для этого воспользуемся уравнением Софи Жермен-

Лагранжа при изгибе тонких пластин Тк рассматриваемая пластина шарнирно закреплена

используем решение Навье в виде двойного тригонометрического ряда

Формулы для определения максимального прогиба и внутренних усилий используем из

Примера 7 Для определения неизвестных усилий и прогибов просуммируем 100 первых членов

ряда с шагом 2

Максимальный прогиб при приложении равномерно-распределенной нагрузки возникает в

центре пластины

мax 512 мby 512

НТП РК 03-01-71-2011

43

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qyxw

m n

3

1 1

2

2

2

26104472

sinsin16

)(

Максимальные изгибающие моменты так же возникают в центре пластины

мax 502 мby 502

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

мНм 977430

Максимальные поперечные силы возникают посередине сторон контура пластины

0x мby 512

м1006862Н

sincos16

1 122223

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

мax 512 0y

м1006862Н

cossin16

1 122223

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Определение напряжений и проверка несущей способности производится согласно Примера

4 настоящего документа

6 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

61 Общие положения

611P При проверке по предельному состоянию статического равновесия (EQU)

должно выполняться условие (67) EN 1990

Eddst le Edstb

где Eddst - расчетное значение эффекта дестабилизирующих воздействий

Edstb - расчетное значение эффекта воздействий без потери устойчивости

НТП РК 03-01-71-2011

44

612 В некоторых случаях выражение для предельного состояния статического

равновесия может включать в себя дополнительные члены как например

коэффициент трения между жесткими частями

613Р Все части плоской листовой конструкции должны иметь такие пропорции чтобы

удовлетворять основным требованиям расчета по первой группе предельных состояний

приведенных в Разделе 2

614 Для определения частного коэффициента безопасности M плоской листовой

конструкции см соответствующие части СН РК EN 1993

615 Для определения частного коэффициента безопасности M соединений плоской

листовой конструкции см СН РК EN 1993-1-8

Частный коэффициент безопасности M соединений плоской листовой конструкции

принимается в соответствии с Таблицей 61

Таблица 61 mdash Частные коэффициенты безопасности для соединений

Несущая способность элементов и поперечных сечений M0 M1 и M2

см СН РК EN

1993-1-1

Несущая способность болтов

M2

Несущая способность заклепок

Несущая способность штифтов

Несущая способность сварных швов

Несущая способность пластин на смятие

Несущая способность на сдвиг контактных поверхностей

в предельном состоянии по несущей способности (категория С) M3

в предельном состоянии по эксплуатационной пригодности

(категория B) M3ser

Несущая способность инъекционных болтов на смятие M4

Несущая способность узлов ферм из замкнутых профилей M5

Несущая способность штифтов в предельном состоянии по

эксплуатационной пригодности M6ser

Предварительное натяжение высокопрочных болтов M7

Несущая способность бетонных элементов с см EN 1992

ПРИМЕЧАНИЕ Численные значения коэффициентов безопасности M могут быть определены

в Национальном Приложении Рекомендуются следующие значения M2 = 125 M3 =125 и

M3ser= 11 M4 = 10 M5 = 10M6ser = 10M7 = 11

62 Ограничение пластических деформаций

621 Общие положения

6211 В каждой точке плоской листовой конструкции расчетное эквивалентное

напряжение должно удовлетворять условию

eqEd eqRd (61)

НТП РК 03-01-71-2011

45

где eqEd является максимальным значением эквивалентного напряжения (напряжения

Мизеса) и определяется в 523

6212 В упругом расчете прочность сегмента пластины от пластического разрушения

или разрушения при растяжении под воздействием совместных осевых сил и изгиба

определяется по предельно допустимому эквивалентному напряжению Мизеса eqRd

eqRd fyk M0 (62)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

ПРИМЕР 3 Расчет численными методами изгиб изотропной равномерно загруженной

прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для расчета численными методами можно использовать любой из универсальных

программных комплексов такие как SCAD ПК Лира Robot ANSYS SolidWorks Nastran и

множество других Данный пример расчета выполнен с помощью ПК SCAD

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

сетку из конечных элементов типа laquoизгибаемая плитаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см

Рисунок 1) для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t

micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

46

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Выполняя на основе задания соответствующих опций УПК расчет напряженно-

деформированного состояния конструкции в линейной постановке получаем значения

вертикальных перемещений и внутренних усилий в пластине максимальные значения которых для

рассчитываемого примера приведены в таблице

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 00481 00326 03127

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

47

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Сравнение точности результатов полученного расчета и проверка

прочности сегмента пластины по формулам (61) и (62) выполнена в Примере 4

622 Дополнительные правила для общего анализа

6221 Если расчет численными методами основывается на расчете без учета физической

нелинейности то прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении

проверяется в соответствии с требованиями 621

6222 Если физически нелинейный расчет основывается на зависимости напряжений от

деформации с fyd ( fy M0) плоская листовая конструкция должна подвергаться нагрузке FEd

которая принимается по расчетным значениям воздействий Нагрузка постепенно

увеличивается чтобы определить коэффициент увеличения нагрузки R для предельного

пластического состояния FRd

6223 Результат расчета численными методами должен отвечать условию

FEd FRd (63)

где FRd RFEd

здесь R mdash коэффициент увеличения нагрузки для нагрузок FEd при которых

достигается предельное состояние первой группы

ПРИМЕР 4 Анализ влияния густоты сетки на точность решения задачи

Исходные данные для рассматриваемого примера приведены в 621

Учитывая что для континуальных систем решения получаемые на основе МКЭ всегда

являются приближенными и степень приближения напрямую зависит от густоты используемой

расчетной сетки конструкции в качестве примера процедуры определения необходимой густоты

сетки для обеспечения достаточной сходимости рассмотрим расчет пластины с исходными

данными Примера 3 при различном количестве ячеек (см Таблица 1)

НТП РК 03-01-71-2011

48

Таблица 1 Сравнение результатов расчета при различном количестве ячеек

разбиение

сеткой w мм

M

кНмм Q кНм w M Q

5x5 00999 00946 04922 -90 -98 -47

10x10 00531 00485 02877 -1 -1 14

20x20 00527 00481 03127 0 0 7

40x40 00526 00479 03252 0 0 3

аналитическое

решение 00526 00479 03356

В столбце 1 приведены размеры сетки разбиения в столбцах 2-4 результаты расчета в

столбцах 5-7 сравнение результатов расчета

Из Таблицы 1 видно где приведены результаты сходимости численных расчетов при

различном количестве ячеек разбиения что достаточная сходимость достигается уже при разбиении

сеткой 20х20

Приведение усилий к эквивалентному напряжению выполняем на основе значений

полученных усилий и толщины пластины

Паt

M

W

MEdbyEdbx 1251

0160

100480662

3

2

Эквивалентные напряжения определим по (52) Точки для которых изгибные напряжения

достигают максимума находятся на пересечении осей симметрии поэтому напряжения сдвига

0 Eqxy

ПаEdyEdxEdyEdxEdeq 251251251251 222

2

2

Для стали S 235 согласно п 5215 yf =235 Нмм2=235 МПа

0М 12

0 MykRdeq f =23512=19583 МПа

Edeq 125 МПа lt Rdeq 19583 МПа

Следовательно условие прочности выполняется

623 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6231 Неподкрепленные пластины

62311 Если неподкрепленная пластина рассчитывается как эквивалентная балка

прочность ее поперечного сечения должна проверяться сочетанием нагружения в ее

плоскости и поперечного нагружения по правилам расчета указанным в СН РК EN 1993-1-

1

6232 Подкрепленные пластины

62321 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как ростверк

описанный в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном изгибе

отдельного i-го элемента ростверка должны проверяться сочетанием плоскостного и

поперечного нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

НТП РК 03-01-71-2011

49

62322 Если подкрепленный сегмент пластины моделируется как эквивалентная

балка как описано в 5234 прочность поперечного сечения и прочность при продольном

изгибе эквивалентной балки должны проверяться сочетанием плоскостного и поперечного

нагружения по формуле взаимодействия указанной в 523424 ndash 523429

62323 Внутренние усилия или напряжения субпанели должны проверяться на

прочность при пластическом разрушении или разрушении при растяжении согласно 5232

ndash 5234

63 Малоцикловая усталость

631 Общие положения

6311 В каждой точке плоской листовой конструкции наибольшее значение размаха

напряжений Ed должно удовлетворять следующему условию

Ed Rd (64)

где Ed максимальное значение эквивалентного напряжения Мизеса

2 2 2

3eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed Ed

в соответствующей точке пластинчатого сегмента при соответствующем сочетании

расчетных воздействий

6312 В физическом линейном расчете прочность сегмента пластины к малоцикловой

усталости может проверятся ограничением размаха эквивалентного напряжения Rd

Rd 20fyk M0 (65)

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M0 см 112

632 Дополнительные правила для общего анализа

6321 В случае применения физически нелинейного автоматизированного расчета к

пластине должны быть приложены расчетные значения воздействий

6322 Общая эквивалентная деформация (Мизеса) eqEd по истечении проектной

долговечности конструкции должна оцениваться анализом который моделирует все циклы

нагружения

6323 Если не выполнен точный расчет то общую эквивалентную пластическую

деформацию (Мизеса) eqEd можно рассчитать по формуле

eqEd meqEd (66)

где m mdash проектное количество циклов

eqEd mdash наибольшее приращение пластических деформаций (Мизеса) в течение одного

полного цикла нагружения в любой точке конструкции происходящее после третьего цикла

6324 Если производится более сложная оценка малоцикловой усталости проектное

значение эквивалентной пластической деформации (Мизеса) eqEd должно удовлетворять

следующему условию

НТП РК 03-01-71-2011

50

0

yk

p eq Ed eq

M

fn

E

(67)

ПРИМЕЧАНИЕ 1 В Национальном Приложении может быть выбрано значение neq

Рекомендуемое значение neq 25

ПРИМЕЧАНИЕ 2 Для определения значения M0 см 112

64 Потеря устойчивости

641 Общие положения

6411 Если сегмент пластины плоской листовой конструкции находится под

воздействием сжатия в его плоскости или сдвига его устойчивость должна проверяться

согласно правилам расчета приведенным в 6412 и 6413

6412 Проверка прочности и устойчивости обрамленных пластин при действии

сжимающих нормальных напряжений поперечных сечений класса 4 производится с

использованием характеристик эффективнойp площади поперечного сечения (Aeff Ieff

Weff) для балок и колонн в том числе и при крутильной форме потери устойчивости

согласно СН РК EN 1993-1-1

6413 Эффективныеp площади поперечного сечения допускается определять на

основе распределения деформаций по линейному закону при достижении упругих

деформаций в середине плоскости сжатой пластины

6414 Устойчивость при изгибе кручении короблении должна проверяться согласно

СН РК EN 1993-1-5 также см 52348 и 52349

6415 О взаимодействии плоскостных и поперечных нагружений см Раздел 5

642 Дополнительные правила для общего анализа

6421 Если устойчивость при сочетании плоскостного и поперечного нагружений

проверяется расчетом численными методами то расчетное воздействие FEd должно

удовлетворять условию

FEd FRd (68)

6422 Устойчивость плоской листовой конструкции при продольном изгибе FRd

определяется по формуле

FRd kFRkM1 (69)

где FRk mdash нормативное значение критической силы

k mdash коэффициент калибровки см 6426

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения значения M1 см 112

6423 Нормативное значение критической силы FRk должно определяться по кривой

зависимости деформаций от нагрузок которая вычисляется для соответствующей точки

конструкции с учетом соответствующего сочетания расчетных воздействий FEd Расчет

НТП РК 03-01-71-2011

51

также должен учитывать дефекты как описано в 5232

6424 Нормативное значение критической силы FRk определяется одним из

следующих критериев

mdash по максимальной нагрузке кривой зависимости деформация ndash нагрузка

mdash по максимально допустимой деформации кривой зависимости деформация ndash

нагрузка от нагрузок до достижения бифуркации или предельной нагрузки если это

применимо

6425 Надежность критической силы определяемой расчетом численными

методами должна проверяться

а) путем вычисления значения нормативной критической силы FRkknown другой

пластины значение критической силы которой известно с теми же допущениями и

отклонениями Контрольные параметры устойчивости должны быть подобны (например

гибкость пластины формы потери устойчивости чувствительность к начальным

несовершенствам свойства материала)

б) или путем сравнения полученных значений с результатами испытаний FRkknown

6426 В зависимости от результатов проверки надежности коэффициент калибровки

k определяется по формуле

k FRkknowncheck FRkcheck (610)

где FRkknowncheck следует из предыдущих сведений

FRkcheck результаты численных вычислений

643 Дополнительные правила для расчета упрощенными расчетными

методами

6431 Если подкрепленный сегмент пластины подразделяется на субпанели и

эквивалентные расчетные элементы жесткости как описано в 5234 устойчивость

подкрепленного сегмента пластины может быть проверена расчетными методами

указанными в СН РК EN 1993-1-5 Устойчивость свободных краев ребер жесткости может

быть проверена согласно 633 СН РК EN 1993-1-1 (см п 52342)

6432 Устойчивость эквивалентного расчетного элемента жесткости который

определяется в 5234 может быть проверена расчетными методами указанными в СН РК

EN 1993-1-1

7 УСТАЛОСТЬ

71 Для плоских листовых конструкций требования по усталости принимаются в

соответствующих частях СН РК EN 1993

72 Малоцикловая усталость должна рассматриваться как предельное состояние для

повторяющихся циклов нагрузки и разгрузки которые вызывают текучесть при растяжении

или сжатии или при том и другом действии тем самым вызывая повторяющийся процесс

пластической работы конструкции Такая переменная текучесть может привести к местному

трещинообразованию в результате уменьшения способности материала поглощать энергию

НТП РК 03-01-71-2011

52

что и является ограничением малоцикловой усталостной прочности Напряжения которые

связаны с этим предельным состоянием возникают при комбинации всех воздействий на

конструкцию и условий совместности ее деформирования

73 Оценка сопротивления усталости должна производиться с применением

mdash метода работоспособности с повреждениями

mdash метода безопасного ресурса

74 Метод работоспособности с повреждениями должен гарантировать достоверность

того что конструкция будет удовлетворительно работать в течение ее проектной

долговечности при условии что запланированные осмотр и режим обслуживания для

обнаружения и исправления усталостных повреждений выполняются в течение срока

проектной долговечности конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 1 Метод работоспособности с повреждениями может применяться когда в

момент усталостного разрушения возможно перераспределение усилий между составляющими

элемента конструкции

ПРИМЕЧАНИЕ 2 В Национальном Приложении могут содержаться предусмотренные

программы контроля

ПРИМЕЧАНИЕ 3 Конструкции оцениваемые в данной части считаются работоспособными с

повреждениями если материал конструкций выбран согласно СН РК EN 1993-1-10 и проводится их

регулярное обслуживание

75 Метод безопасного ресурса должен обеспечивать достоверный уровень того что

конструкция будет удовлетворительно работать за время ее проектной долговечности без

необходимости регулярных обследований в процессе эксплуатации на предмет усталостного

повреждения Метод безопасного ресурса должен применяться в случаях когда образование

локальной трещины в одной детали быстро приводит к разрушению элемента или всей

конструкции

76 Для оценки усталости согласно настоящей части требуемая надежность может быть

достигнута корректировкой частного коэффициента безопасности для сопротивления

усталости Mf учитывающего последствия разрушения и принятые требования проекта

77 Сопротивление усталости определяется рассмотрением элемента конструкции в

целом с учетом его металлургических факторов и геометрических параметров сечения В

подверженных усталости элементах представленных в настоящей части также указывается

вероятное место зарождения трещины

78 Методы оценки сопротивления усталости приведенные в настоящем пособие

определяются параметрами кривых сопротивления усталости для

mdash стандартных элементов mdash соответствующими номинальными напряжениями

mdash рекомендуемых сварных соединений mdash соответствующими локальными

напряжениями

79 Требуемая надежность может быть получена следующими способами

а) методом работоспособности с повреждениями

НТП РК 03-01-71-2011

53

mdash выбором элементов материалов и уровней напряжения так чтобы при образовании

трещины в результате были низкая скорость распространения трещины и большая критическая

длина трещины

mdash назначением нескольких программ нагружения

mdash установкой деталей останавливающих трещины

mdash установкой деталей легко контролируемых в процессе регулярных осмотров

б) методом безопасного ресурса

mdash выбором элементов и уровней напряжения обеспечивающим усталостную

долговечность достаточную чтобы получить значения равные таковым для проверок

предельного состояния в конце проектного времени эксплуатации

ПРИМЕЧАНИЕ Национальное Приложение может принимать другие методы оценки

определения предельных состояний а также назначать численные значения для Mf Рекомендованные

значения Mf приведены в Таблице 71

Таблица 71 mdash Рекомендованные значения частных коэффициентов безопасности

для сопротивления усталости

Метод оценки Последствия разрушения

Малые последствия Большие последствия

Работоспособности при

повреждениях

100 115

Безопасного ресурса 115 135

8 ПРЕДЕЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ВТОРОЙ ГРУППЫ

81 Общие положения

811 Принципы определения предельных состояний второй группы указанные в

Разделе 7 СН РК EN 1993-1-1 также применяются к плоским листовым конструкциям

812 Стальные конструкции следует проектировать и возводить с обеспечением

требований предельных состояний по эксплуатационной пригодности

813 Основные требования предельных состояний по эксплуатационной

пригодности приводятся в 34 EN 1990

814 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности соответствующие

им нагрузки и расчетную модель следует устанавливать в каждом конкретном проекте

815 Если выполняется пластический статический расчет то при оценке предельного

состояния по эксплуатационной пригодности необходимо учитывать перераспределение

сил и моментов

НТП РК 03-01-71-2011

54

82 Предельные состояния по эксплуатационной пригодности для зданий

821 Вертикальные прогибы

8211В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

вертикальных прогибов соответствующих EN 1990 Рисунок A11 (Приложение A)

следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения вертикальных прогибов могут быть установлены

в Национальном Приложении

822 Горизонтальные перемещения

8221В Согласно EN 1990 A14 (Приложение A) предельные значения

горизонтальных перемещений соответствующие EN 1990 Рисунок A12 (Приложение

А) следует устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с

заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения перемещений могут быть установлены в

Национальном Приложении

823 Динамические эффекты

8231В Согласно EN 1990 A144 (Приложение A) вибрации конструкций

эксплуатация которых связана с хождением людей должна быть ограничена для

исключения дискомфорта Предельные значения показателей вибрации следует

устанавливать для каждого конкретного проекта и согласовывать с заказчиком

ПРИМЕЧАНИЕ B Предельные значения показателей вибрации перекрытий могут быть

установлены в Национальном Приложении

8232 Для плоских листовых конструкций должны проверяться критерии

предельных состояний указанные в 83 и 84

83 Прогибы из плоскости

831 Предельное значение прогиба w должно определяться как условие при котором

не выполняются условия нормальной эксплуатации сегмента пластины

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений прогиба w см соответствующие

нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

55

832 Вертикальные и горизонтальные деформации должны быть определены в

соответствии с требованиями Еврокодов EN 1992 - EN 1999 для соответствующих

комбинаций воздействий согласно (614а) ndash (616b) принимая во внимание требования

эксплуатационной пригодности 834Р Особое внимание необходимо уделить

различию между обратимыми и необратимыми предельными состояниями

833 Схематично вертикальные перемещения представлены на Рисунке 81

Рисунок 81 - Определения вертикальных прогибов

На Рисунке 81

wc - предварительный прогиб в ненагруженном элементе конструкции

w1 - начальная часть прогиба от постоянной нагрузки при сочетаниях нагрузок

определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

w2 - часть прогиба от длительного действия постоянной нагрузки

w3 - дополнительная часть прогиба от временных воздействий при сочетании

воздействий определяемых по Формулам (614а) ndash (614 b)

wtot - общий прогиб - сумма w1 w2 w3

wmax - остаточный общий прогиб с учетом выгиба

834P Предельные состояния которые обеспечивают функции несущей конструкции

или одной из ее частей при нормальных условиях эксплуатации или хорошее самочувствие

пользователей или внешний вид строения следует классифицировать как предельные

состояния эксплуатационной пригодности

835 Сочетания воздействий применяемые для подтверждения эксплуатационной

пригодности символически определены следующими зависимостями

ПРИМЕЧАНИЕ В данных формулах все частные коэффициенты безопасности принимаются

за 10 см 832 833 и ЕN 1991 ndash ЕN 1999

а) Нормативное сочетание по (614а) ЕN 1990

Ed = EGkj P Qk1 0iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(614b) ЕN 1990

1 0

1 gt1

k j k k i k i

j i

G P Q Q

ПРИМЕЧАНИЕ Нормативное сочетание применяется как правило для необратимых

НТП РК 03-01-71-2011

56

влияний на несущую конструкцию

b) Частный случай применяемого сочетания (615а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 11Qk1 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

(615b) ЕN 1990

QQPG ik

i

ik

j

jk

1

2111

1

ПРИМЕЧАНИЕ Частный случай применяемого сочетания применяется как правило для

обратимых влияний на несущую конструкцию

с) Практически постоянное сочетание (616а) ЕN 1990

Ed = EGkj P 2iQk1 j ge 1 i gt 1

в котором сочетание воздействий в скобках может быть выражено следующим образом

по (616b) ЕN 1990

2

1 1

k j i k i

j i

G P Q

ПРИМЕЧАНИЕ Практически постоянные сочетания как правило применяются для

длительных влияний например для внешних параметров объекта

ПРИМЕР 5 Продолжение расчета Примера 3 из Раздела 6

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4 в Примере 3 Раздела 6 Для

указанной схемы максимальный прогиб в центре пластины составляет 0530w мм (см Таблица

1 в Примере 3 Раздела 6)

Понятие предельного значения прогиба в зависимости от пролета в Еврокод 3

регламентируется соответствующими местными техническими нормативными правовыми актами

ТКП EN 1993-1-1-2009 стр 83

721п1B Предельные значения вертикальных прогибов следует принимать по Национальному

Приложению к СТБ ЕН 1990

Limits for vertical deflections should be taken from the National Annex to STB EN 1990

СТБ EN 1990-2007 стр 56

А142 п2 Предельные прогибы и перемещения несущих и ограждающих

конструкций зданий и сооружений при расчете по второй группе

предельных состояний в зависимости от технологических

конструктивных физиологических и эстетико-психологических

требований принимают по Разделу 10 СНиП 20107-85

Согласно СНиП 20107-85 laquoНагрузки и воздействияraquo Таблица 19

3381201000120 lw мм

Где l - пролет покрытия (перекрытия)

НТП РК 03-01-71-2011

57

3380530 ww следовательно условия нормальной эксплуатации сегмента

пластины выполняются

84 Зыбкость

841 Чрезмерные колебания должны определяться как предельное условие при котором

либо происходит разрушение плоской листовой конструкции из-за усталости вызванной

чрезмерными колебаниями пластины либо вступает в силу предельное состояние по потере

эксплуатационной пригодности

ПРИМЕЧАНИЕ Для определения предельных значений гибкости для предотвращения

чрезмерных колебаний см соответствующие нормативы

НТП РК 03-01-71-2011

58

Приложение A

(справочное)

Типы расчетов пластин

А1 Общие положения

А11 Внутренние напряжения подкрепленной и неподкрепленной пластины могут

определяться следующими типами расчета

mdash LA линейный упругий

mdash GNA геометрически нелинейный

mdash MNA с учетом физической нелинейности

mdash GMNA с учетом геометрической и физической нелинейности

mdash GNIA геометрически нелинейный с учетом начальных несовершенств

mdash GMNIA геометрически и физически нелинейный с учетом начальных

несовершенств

А2 Линейный упругий расчет пластины (LA)

А21 Линейный упругий расчет моделирует поведение тонкой пластины на основе

теории изгиба пластин с идеальной геометрией Линеаризация является результатом

допущения линейно-упругих деформаций материалов и теории малых линейных

перемещений

А22 В линейном упругом расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости прогибов Напряжения и деформации изменяются линейно с ростом

поперечной нагрузки

А23 Примером линейного упругого расчета может служить следующее

дифференциальное уравнение четвертого порядка с частными производными приведенное

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой 4 4 4

4 2 2 4

( )2

w w w p x y

Dx x y y

(A1)

где 3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 6 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по краям с использованием приведенного дифференциального уравнения для изгибаемых

пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины шарнирно

закрепленной по краям (см Рисунок 1)

НТП РК 03-01-71-2011

59

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Для определения внутренних усилий и перемещений с помощью дифференциального

уравнения Софи Жермен-Лагранжа воспользуемся решением Навье для которого функцию

прогибов w xy отыскивается в виде двойного тригонометрического ряда

1 1

mnm n

m x n yw xy A sin sin

a b

1 2m 1 2n

Задача заключается в определении коэффициентов ряда

Проверим выполнение граничных условий При шарнирном опирании имеем

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 0y и y b 0w и

2

20

w

y

При 0x 0 0m x

sin sina

и при x a 0

m xsin sinm

a

Аналогично при

0y и y b получаем Таким образом прогибы на гранях пластинки

отсутствуют

Аналогично выполняется проверка по вторым производным Таким образом функция

удовлетворяет всем граничным условиям и может быть принята для решения задачи

mnA

0n y

sinb

НТП РК 03-01-71-2011

60

Для определения коэффициентов mnA возьмем четвертые производные функции прогибов

44

41 1

mnm n

w m m x n y A sin sin

x a a b

44

41 1

mnm n

w n m x n y A sin sin

y b a b

2 24

2 21 1

mnm n

w m n m x n y A sin sin

x y a b a b

и подставим их в уравнение Софи Жермен (А1) После необходимых преобразований получаем

2

2 24

2 21 1

mnm n

m n m x n yD A sin sin q xy

a b a b

Представим нагрузку q xy также в виде двойного тригонометрического ряда по синусам

1 1

mnm n

m x n yq xy C sin sin

a b

Коэффициенты этого ряда в прямоугольной области 0 x a 0 y b определяются по

формуле

0 0

4a b

mn

m x n yC q xy sin sin dxdy

ab a b

С учетом этого уравнение (А1) принимает такой вид

22 2

4

2 21 1

1 1

mnm n

mnm n

m n m x n yD A sin sin

a b a b

m x n y C sin sin

a b

Равенство двух рядов выполняется если равны их соответствующие члены те

22 2

4

2 2mn mn

m nD A C

a b

Отсюда находим

22 2

4

2 2

mnmn

CA

m nD

a b

или с учетом выражения для mnC имеем

НТП РК 03-01-71-2011

61

22 2

0 04

2 2

4a b

mn

m x n yA q xy sin sin dxdy

a bm nD ab

a b

В нашем случае q xy q const

Тогда

0 2

0 0 0 0

4a b a b

m x n y m x n y abq xy sin sin dxdy q sin dx sin dy q

a b a b mn

и

22 2

6

2 2

16mn

qA

m nD mn

a b

Таким образом функция прогибов принимает вид

262 2

1 1

2 2

16

m n

m x n ysin sin

q a bw xy D m n

mna b

Где 531m 531n

При подстановке функции прогибов в выражения внутренних усилий получаем изгибающие

моменты

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16x

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

22 2

2 2

242

1 12 2

2

16y

m n

am n

qa m x n ybM sin sina ba

mn m nb

Где 531m 531n

Поперечные силы

1 1

22223

sincos16

m n

xbanmn

b

yn

a

xm

qaQ

1 1

22223

cossin16

m n

yabmnm

b

yn

a

xm

qaQ

Где 531m 531n

НТП РК 03-01-71-2011

62

Максимальные значения поперечные силы получают посередине сторон контура пластинки

Так xQmax возникает в точках с координатами (0b2) и (ab2) a yQmax - в точках с

координатами (a20) и (a2b)

Покажем вычисления до m=99 n=99 первых членов ряда

В нашем случае (в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной

нагрузки)

Максимальный прогиб в центре пластины

м

b

n

a

mmn

b

yn

a

xm

D

qw

m n

05-

8

3

1 1

2

2

2

24max 105257109211

11

130

11

30

11

2

11101262

sinsin16

Максимальные изгибающие моменты в центре пластины

Нмм 47886)11106326111950

1131011650(256164sinsin16

5

1 1

2

222

2

222

4

2

b

yn

a

xm

b

anmmn

b

anm

qaMM

m n

xy

Максимальные поперечные силы посередине сторон контура пластины

Нм 33562109411

11

26

11

10

11

2

11025516

sincos16

6

1 122223

m n

xybanmn

b

yn

a

xm

qaQQ

ПРИМЕР 7 Упругий линейный расчет изотропной пластины шарнирно закрепленной

по двум краям и жестко защемленной по двум другим с использованием приведенного

дифференциального уравнения для изгибаемых пластин

Рассмотрим изгиб изотропной равномерно загруженной прямоугольной пластины

шарнирно закрепленной по двум краям и жестко защемленной по двум другим как показано на

Рисунке 1

НТП РК 03-01-71-2011

63

Рисунок 1

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Цилиндрическую жесткость пластины определим как

НмEt

D 8677268)1(12

016010062

)1(12 2

311

2

3

Расположим координатные оси как показано на Рисунке 1 Запишем граничные условия

при 0x и x a 0w и

2

20

w

x

при 2

by и

2

by 0w и 0

y

w

Решение удовлетворяющее граничным условиям будем искать в виде ряда

1

sin)(m

ma

xmyfw

Где )(yfm - неизвестные функции от y Подставляя выражение для прогиба в уравнение

Софи Жермен ndash Лагранжа получим

1

4

2

22

4

4

)(1

sin)()(

2)(

m

mmm yxq

Da

xmyf

a

m

y

yf

a

m

y

yf

Разложим нагрузку )( yxq в ряд по синусам

1

sin)()(m

ma

xmyqyxq

Где

a

m dxa

xmyxq

ayq

0

sin)(2

)(

Подставляя выражение для распределенной нагрузки в уравнение получим

)(1

)()(

2)(

4

2

22

4

4

yxqD

yfa

m

y

yf

a

m

y

yfm

mm

Те задача сводится к решению линейного неоднородного дифференциального уравнения

Решение соответствующего однородного уравнения ищем в виде y

m Aeyf )(

Характеристическое уравнение примет вид

02

4

2

2

4

a

m

a

m

Отсюда корни a

m Общее решение однородного уравнения

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

m

ya

m

mm yedecyebeayf

)(

Где ma mb mc md - постоянные интегрирования находим из граничных условий при

2

by

НТП РК 03-01-71-2011

64

Общий интеграл полученного уравнения будет

)(shshchch

)()()(

yFya

mydy

a

mcy

a

myby

a

ma

yFyfyf

mmmmm

mmm

Где )(yFm - частное решение дифференциального уравнения

В нашем случае constq

a

mm

qdx

a

xmq

ayq

0

4sin

2)(

(m=1 3 5hellip)

Подставляя полученное решение в дифференциальное уравнение после подстановки

разложенной нагрузки находим частное решение

544

)(mD

qayFm

Учитывая что прогиб пластинки симметричен относительно оси Ox в общем интеграле

уравнения коэффициенты при нечетных функциях следует положить равными нулю 0 mm cb

Отсюда

544

shch)(mD

qay

a

mydy

a

mayf mmm

(m=1 3 5hellip)

Тк две параллельные кромки пластины жестко заделаны то на них выполняются условия

02

bfm 0

2

bfm

Далее получим систему алгебраических уравнений для определения постоянных

0sh2

ch mmmmm Fub

dua

0chshsh

mmmmmm uuudu

a

ma

Где a

bmum

2

откуда

mmm

mmmm

uuu

uuFa

ch

1

2sh2

1

sh1

2

mm

m

mm

uu

ua

m

Fd

2sh2

1

sh

Окончательное решение примет вид

15

4

sin4

shch)w(m

mm xa

m

mD

qay

a

mydy

a

mayx

(m=1 3 5hellip)

Внутренние усилия в пластине найдем как

Изгибающие моменты

НТП РК 03-01-71-2011

65

2

2

2

2

2

2

2

2

x

w

y

wDM

y

w

x

wDM

y

x

Крутящий момент

)1(yx

wDM

2

xy

Поперечные силы

2

3

3

3

2

3

3

3

xy

w

y

wDQ

yx

w

x

wDQ

y

x

Через коэффициенты

m

mm

m

x

da

myymD

a

mymDa

da

myyDma

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

m

mm

m

y

da

myyDm

a

myDam

da

myymDa

a

myDmqa

ma

a

xm

M

shch2

shch14

sin

5544

55554

1323

mmm

m

xy da

mymya

a

mymd

a

mya

a

a

mxDm

M

chshsh1

cos

12

1

222

443 ch2cos2

m

m

xma

da

myDmqa

a

mx

Q

1

2

22 sinsh2

m

m

ya

a

mxd

a

myDm

Q

НТП РК 03-01-71-2011

66

Максимальный прогиб возникает в центре пластины

00000249мmax w

Максимальные изгибающие моменты в середине пролетов жестких заделок и центре пластины

соответственно

1xM - 00697 кНмм

2xM 00335 кНмм

1yM -00209 кНмм

2yM 00245 кНмм

Максимальная поперечная сила в середине пролета жесткой заделки

xQ 04805 кНм

В угловых точках и середине пролетов шарнирно-опертых краев

yQ 0224 кНм

А3 Геометрически нелинейный расчет (GNA)

А31 Геометрически нелинейный расчет основывается на теории изгиба пластин с

идеальной геометрией с применением закона линейно-упругого деформирования

материалов и теории больших нелинейных прогибов

А32 В геометрически нелинейном расчете удовлетворяются условия равновесия и

совместимости деформаций конструкции

А33 Теория больших прогибов учитывает взаимодействие между изгибными и

мембранными воздействиями Перемещения и напряжения изменяются нелинейно с ростом

поперечной нагрузки

А34 Примером геометрически нелинейного расчета является следующая система

дифференциальных уравнений четвертого порядка с частными производными приведенная

для изотропной тонкой пластины подвергаемой нагружению поперечной нагрузкой р(ху)

4 4 4 2 2 2 2 2 2

4 2 2 4 2 2 2 2

( )2 2

w w w t f w f w f w p x y

D x y x y Dx x y y y x x y

(A2a)

24 4 4 2 2 2

4 2 2 4 2 22

f f f w w wE

x yx x y y x y

(A2b)

где f mdash функция напряжений Эри

3

212 (1 )

EtD

ПРИМЕР 8 Нелинейный расчет численными методами изгиб изотропной равномерно

загруженной прямоугольной пластины шарнирно закрепленной по краям

Дано Е = 2061011 Па ν = 03 t = 0016 м b = 1 м a = 1 м q0 = 1 кНм

Для выполнения данного расчета воспользуемся ПК SCAD (здесь как и в Примере 3 Раздела

6 можно использовать практически любой аналогичный универсальный расчетный комплекс)

Для рассчитываемого конструктивного элемента генерируем на плоскости прямоугольную

НТП РК 03-01-71-2011

67

сетку из конечных элементов типа laquoоболочкаraquo (в данном случае сетка 20х20 ячеек см Рисунок 1)

для которых в качестве исходной информации задаем начальные данные расчета (E t micro)

Рисунок 1 Расчетная схема пластины

Для отмеченного типа элементов можно laquoназначитьraquo расчет с учетом геометрической

нелинейности (назначаем его после задания расчетной схемы)

С использованием соответствующих опций программного комплекса вводим шарнирные

закрепления по краям пластины (см Рисунок 2)

Рисунок 2 Связи

Аналогично используя соответствующие опции универсального расчетного комплекса

вводим данные информацию о прикладываемой нагрузке (см Рисунок 3)

X

YZ

X

YZ

НТП РК 03-01-71-2011

68

Рисунок 3 Приложение нагрузки

Далее в специальных расчетных данных редактируем исходные данные по нелинейным

нагрузкам Разбиваем laquoЗагружение 1raquo на 10 шагов (как правило приемлемая степень разбиения для

конструкций с умеренной нелинейностью) При равенстве шагов загружения каждому шагу

загружения присваиваем коэффициент загружения 01 Выбираем шагово-итерационный метод

позволяющий уравновесить с требуемой точностью во всех узлах расчетной схемы разбаланс между

узловыми нагрузками и реакциями в узлах элемента в пределах заданного количества итераций ndash

10 (как правило для таких несложных схем количество итераций равное 10 является вполне

приемлемым)

После произведенных вычислений обязательно следует проанализировать протокол

выполнения расчета Необходимо проверить последние итерации каждого шага чтобы полученная

невязка не превышала заданной величины (например - 1) Если получается большая невязка

следует снова отредактировать исходные данные по нелинейным нагрузкам увеличив количество

итераций и повторить расчет Процедура продолжается до достижения требуемой точности расчета

В рассматриваемом примере оказывается достаточным одного расчета

Таблица 1 Результаты расчета

w мм M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

00527 004805 003264 031267

Здесь в силу симметрии пластины условий закрепления и приложенной нагрузки

yx MMM yx QQQ

Деформированная схема пластины приведена на Рисунке 4

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

10

НТП РК 03-01-71-2011

69

Рисунок 4 Деформированная схема пластины

Таблица 2 Сравнение точности линейного и геометрически нелинейного расчета при

использовании численных методов

w мм

M

кНмм

Mxy

кНмм Q кНм

нелинейный

00527 004805 003264 031267

линейный

00527 00481 00326 03127

разница

000 010 012 001

А4 Расчет с учетом физической нелинейности (MNA)

А41 Расчет с учетом физической нелинейности основан на теории изгиба пластин

идеальной геометрии с допущением малых прогибов как в Разделе А2 принимая во

внимание нелинейное поведение материала

А5 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности (GMNA)

А51 Расчет с учетом геометрической и физической нелинейности основан на теории

изгиба пластин идеальной геометрии с допущениями теории нелинейных больших

прогибов и закона нелинейного упруго-пластического деформирования материала

A6 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

(GNIA)

А61 Геометрически нелинейный расчет с учетом начальных несовершенств

эквивалентен геометрически нелинейному расчету определенному в Разделе А3 Для

геометрической модели пластины прикладываются начальные несовершенства например

предварительная деформация которая находится в соответствии с формой потери

НТП РК 03-01-71-2011

70

устойчивости

А62 Геометрически нелинейный упругий расчет применяется в случаях

доминирующего сжатия или напряжений сдвига в некоторых пластинчатых конструкциях

под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает устойчивость пластины с начальными

несовершенствами в упругой области

А7 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств (GMNIA)

А71 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств эквивалентен расчету с учетом геометрической и физической

нелинейности описанному в Разделе А5 Для геометрической модели пластины

прикладываются начальные несовершенства например предварительная деформация

которая находится в соответствии с формой потери устойчивости

А72 Геометрически и физически нелинейный расчет с учетом начальных

несовершенств применяется в случаях доминирующего сжатия или напряжений сдвига в

некоторых пластинчатых структурах под воздействием плоскостных сил Он обеспечивает

устойчивость пластины с начальными несовершенствами в упруго-пластической области

НТП РК 03-01-71-2011

71

Приложение B

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории малых перемещений

B1 Общие положения

В11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для вычислений

внутренних напряжений неподкрепленных прямоугольных пластин основанных на теории

малых прогибов Следовательно результаты воздействия мембранных сил не учитываются

в расчетных формулах приведенных в настоящем приложении

В12 Расчетные формулы предусмотрены для следующих видов нагрузки

mdash равномерно распределенной нагрузки см Раздел B3

mdash распределенной нагрузки приложенной на центральном участке пластины см

Раздел B4

В13 Прогиб w сегмента пластины и изгибные напряжения bx и by в сегменте

пластины могут вычисляться с коэффициентами указанными в таблицах Разделов B3 и

B4 Коэффициенты учитывают коэффициент Пуассона 03

B2 Обозначения

В21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение распределенной нагрузки

pEd mdash расчетное значение нагрузки на участке пластины

a mdash меньшая сторона пластины

b mdash большая сторона пластины

t mdash толщина пластины

E mdash модуль упругости

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий

граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kσby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

B3 Равномерно распределенная нагрузка

B31 Прогиб из плоскости

В311 Прогиб w равномерно нагруженного сегмента пластины можно рассчитать по

формуле

НТП РК 03-01-71-2011

72

4

3

Edw

q aw k

Et (B1)

ПРИМЕЧАНИЕ Формула (В1) действительна только когда w менее t

B32 Внутренние напряжения

В321 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(B2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(B3)

В322 Для сегмента пластины эквивалентное напряжение можно рассчитать с

помощью изгибных напряжений следующим образом

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряжения определены в нижеприведенных таблицах

находятся или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или граничным

условиям напряжения сдвига при изгибе b равны нулю

B33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица B1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1

10 004434 0286 0286

15 008438 0486 0299

20 011070 0609 0278

30 013420 0712 0244

НТП РК 03-01-71-2011

73

Таблица B2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

все ребра жестко закреплены

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

10 001375 01360 01360 0308

15 002393 02180 01210 0454

20 002763 02450 00945 0498

30 002870 02480 00754 0505

Таблица B3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

три ребра закреплены шарнирно и одно ребро

mdash жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

15 004894 0330 0177 0639

20 005650 0368 0146 0705

Таблица B4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два ребра закреплены шарнирно и два ребра mdash

жестко

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx4

10 002449 0185 0185 0375

15 004411 0302 0180 0588

20 005421 0355 0152 0683

НТП РК 03-01-71-2011

74

Таблица B5 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных коротких ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσby3

10 002089 0145 0197 0420

15 005803 0348 0274 0630

20 009222 0519 0284 0717

Таблица B6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

два противоположных длинных ребра

закреплены жестко два других mdash шарнирно

ba kw1 kσbx1 kσby1 kσbx2

15 002706 0240 0106 0495

20 002852 0250 00848 0507

B4 Нагрузка на центральном участке пластины

B41 Прогиб из плоскости

В411 Прогиб w сегмента пластины с нагрузкой на центральном участке можно

рассчитать по формуле 4

3

Edw

p aw k

Et (B5)

B42 Внутренние напряжения

В421 Изгибные напряжения bx и by в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

Edb x Ed bx

pk

t

(B6)

2

Edb y Ed by

pk

t

(B7)

2) Для сегмента пластины эквивалентные напряжения от изгиба можно рассчитать

следующим образом

НТП РК 03-01-71-2011

75

2 2

eq Ed b x Ed b y Ed b x Ed b y Ed (B8)

B43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица B7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

все ребра шарнирно закреплены

Параметры

ua

va

ba kw1 kσbx1 kσby1

1

0101 01254 172 172

0202 01210 132 132

0303 01126 104 104

0203 01167 120 112

0204 01117 110 0978

15

0101 01664 192 170

0202 01616 151 129

0303 01528 122 101

0203 01577 139 109

0204 01532 129 0953

20

0101 01795 197 167

0202 01746 156 126

0303 01657 128 0985

0203 01708 145 107

0204 01665 135 0929

30

0101 01840 199 166

0202 01791 158 125

0303 01701 130 0975

0203 01753 147 106

0204 01711 137 0918

НТП РК 03-01-71-2011

76

Приложение C

(справочное)

Напряженное состояние свободно опертых пластин

по теории больших перемещений

C1 Общие положения

С11 В настоящем приложении приведены расчетные формулы для внутренних

напряжений гибких прямоугольных пластин основанных на теории большой деформации

С12 Для пластин рассматриваются следующие состояния нагрузки

mdash равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины см Раздел

C3

mdash распределенная нагрузка на центральном участке пластины см Раздел C4

С13 Изгибные и мембранные напряжения в пластине и деформации пластины можно

рассчитать с помощью коэффициентов указанных в таблицах Разделов C3 и C4

Коэффициенты получены с учетом коэффициента Пуассона 03

C2 Обозначения

С21 Используемые обозначения

qEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки по всей поверхности

pEd mdash расчетное значение равномерно распределенной нагрузки на участке пластины

с размерами u x v

amdash меньшая сторона пластины

bmdash большая сторона пластины

tmdash толщина пластины

Emdash модуль упругости

FBCmdash граничные условия для изгибного состояния

MBCmdash граничные условия для мембранного состояния

kw mdash коэффициент для определения прогиба пластины соответствующий граничным

условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kbx mdash коэффициент для определения изгибного напряжения bx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kby mdash коэффициент для определения изгибного напряжения by пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmxmdash коэффициент для определения мембранного напряжения mx пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

kmymdash коэффициент для определения мембранного напряжения my пластины

соответствующий граничным условиям указанным в нижеприведенных таблицах

C3 Равномерно распределенная нагрузка по всей поверхности пластины

НТП РК 03-01-71-2011

77

C31 Прогиб из плоскости

С311 Прогиб w сегмента пластины который нагружен равномерно распределенной

нагрузкой можно рассчитать по формуле

4

3

Edw

q aw k

Et

(C1)

C32 Внутренние напряжения

С321 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edb x Ed bx

q ak

t

(C2)

2

2

Edb y Ed by

q ak

t

(C3)

С322 Мембранные напряжения mx и mу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам

2

2

Edm x Ed mx

q ak

t

(C4)

2

2

Edm y Ed my

q ak

t

(C5)

С323 На нагруженной поверхности пластины общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C6)

y Ed b y Ed m y Ed (C7)

С324 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются

изгибными и мембранными напряжениями приведенными в С321 и С322 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C8)

y Ed b y Ed m y Ed (C9)

С325 Для пластины эквивалентное напряжение eqEd можно определить по

напряжениям приведенными в С324 следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C10)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в

нижеприведенных таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что

благодаря симметрии или определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а

также напряжения сдвига от изгиба b равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего

изгибного и мембранного напряжений в точках указанных в нижеприведенных таблицах дает

значения максимальных и минимальных фибровых напряжений в этих точках

НТП РК 03-01-71-2011

78

C33 Коэффициенты для равномерно распределенных нагрузок

Таблица C1 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2

10

20 00396 02431 02431 00302 00302 00589

40 00334 01893 01893 00403 00403 00841

120 00214 00961 00961 00411 00411 01024

200 00166 00658 00658 00372 00372 01004

300 00135 00480 00480 00335 00335 00958

400 00116 00383 00383 00306 00306 00915

15

20 00685 03713 02156 00243 00694 01244

40 00546 02770 01546 00238 00822 01492

120 00332 01448 00807 00170 00789 01468

200 00257 01001 00583 00141 00715 01363

300 00207 00724 00440 00126 00646 01271

400 00176 00569 00359 00117 00595 01205

20

20 00921 04909 02166 00085 00801 01346

40 00746 03837 01687 00079 00984 01657

120 00462 02138 00959 00073 00992 01707

200 00356 01516 00695 00067 00914 01610

300 00287 01121 00528 00061 00840 01510

400 00245 00883 00428 00061 00781 01434

Таблица C2 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

79

Граничные условия

FBC все ребра шарнирно закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00369 02291 02291 00315 00315 00352 00343

40 00293 01727 01727 00383 00383 00455 00429

120 00170 00887 00887 00360 00360 00478 00423

200 00126 00621 00621 00317 00317 00443 00380

300 00099 00466 00466 00280 00280 00403 00337

400 00082 00383 00383 00255 00255 00372 00309

15

20 00554 03023 01612 00617 00287 00705 00296

40 00400 02114 01002 00583 00284 00710 00293

120 00214 01079 00428 00418 00224 00559 00224

200 00157 00778 00296 00345 00191 00471 00188

300 00122 00603 00224 00296 00167 00408 00161

400 00103 00505 00188 00267 00152 00369 00147

2

20 00621 03234 01109 00627 00142 00719 00142

40 00438 02229 00689 00530 00120 00639 00120

120 00234 01163 00336 00365 00086 00457 00083

200 00172 00847 00247 00305 00075 00384 00067

300 00135 00658 00195 00268 00067 00335 00058

400 00113 00548 00164 00244 00064 00305 00050

3

20 00686 03510 01022 00477 00020 00506 00007

40 00490 02471 00725 00420 00020 00441 00000

120 00267 01317 00390 00320 00027 00335 00010

200 00196 00954 00283 00271 00044 00285 00027

300 00153 00733 00217 00242 00059 00256 00044

400 00127 00605 00178 00221 00066 00235 00051

Таблица C3 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

80

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC нормальные напряжения и напряжения

сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kmx2 kmy2

1

20 00136 01336 01336 00061 00061 03062 00073

40 00131 01268 01268 00113 00113 03006 00137

120 00108 00933 00933 00212 00212 02720 00286

200 00092 00711 00711 00233 00233 02486 00347

300 00078 00547 00547 00233 00233 02273 00383

400 00069 00446 00446 00226 00226 02113 00399

15

20 00234 02117 01162 00061 00133 04472 00181

40 00222 01964 01050 00098 00234 04299 00322

120 00173 01406 00696 00124 00385 03591 00559

200 00144 01103 00537 00116 00415 03160 00620

300 00122 00879 00430 00105 00416 02815 00636

400 00107 00737 00364 00098 00409 02583 00635

2

20 00273 02418 00932 00010 00108 04935 00150

40 00265 02330 00897 00017 00198 04816 00277

120 00223 01901 00740 00032 00392 04223 00551

200 00192 01578 00621 00039 00456 03780 00647

300 00165 01306 00518 00042 00483 03396 00690

400 00147 01120 00446 00044 00487 03132 00702

3

20 00288 02492 00767 00015 00027 05065 00033

40 00290 02517 00795 00022 00066 05095 00084

120 00281 02440 00812 00010 00247 04984 00331

200 00260 02230 00750 00000 00368 04702 00497

250 00247 02096 00707 00002 00415 04520 00564

Таблица C4 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

равномерно распределенная

НТП РК 03-01-71-2011

81

Граничные условия

FBC все ребра жестко закреплены

MBC все ребра остаются прямыми

нормальные средние напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры 4

4

Edq aQ

Et

ba Q kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1 kbx2 kmx2 kmy2

10

20 00136 01333 01333 00065 00065 03058 00031 00055

40 00130 01258 01258 00118 00118 03000 00059 00103

120 00105 00908 00908 00216 00216 02704 00123 00202

200 00087 00688 00688 00234 00234 02473 00151 00233

300 00073 00528 00528 00231 00231 02267 00169 00244

400 00063 00430 00430 00223 00223 02119 00176 00246

15

20 00230 02064 01125 00137 00097 04431 00118 00082

40 00210 01833 00957 00218 00155 04195 00200 00133

120 00149 01175 00532 00275 00202 03441 00295 00185

200 00118 00876 00369 00259 00195 03028 00304 00182

300 00096 00678 00275 00238 00180 02710 00300 00173

400 00083 00562 00221 00220 00168 02492 00291 00163

20

20 00262 02288 00853 00140 00060 04811 00149 00052

40 00234 01994 00701 00206 00086 04492 00234 00077

120 00162 01276 00404 00238 00094 03611 00299 00086

200 00129 00963 00296 00223 00085 03162 00289 00079

300 00105 00752 00230 00208 00077 02824 00274 00072

400 00090 00627 00190 00196 00071 02600 00259 00066

30

20 00272 02331 00700 00102 00010 04878 00111 00008

40 00247 02071 00615 00149 00011 04575 00167 00009

120 00177 01396 00413 00186 00009 03727 00202 00005

200 00143 01074 00319 00184 00009 03272 00197 00003

300 00117 00848 00251 00176 00008 02924 00192 00002

400 00101 00709 00210 00169 00008 02687 00182 00000

C4 Распределенная нагрузка на центральном участке пластины

C41 Общие положения

НТП РК 03-01-71-2011

82

С411 Прогиб w и напряжения следует определять по формулам для пластины

нагруженной на центральном участке длиной u и шириной v распределенной по

поверхности нагрузкой рEd 4

3

Edw

p aw k

Et (C11)

C42 Внутренние напряжения

С421 Изгибные напряжения bx и bу в сегменте пластины можно определить по

следующим формулам 2

2

Edb x Ed bx

p ak

t

(C12)

2

2

Edb y Ed by

p ak

t

(C13)

С422 Мембранные напряжения mx и my в сегменте пластины можно определить

следующим образом 2

2

Edm x Ed mx

p ak

t

(C14)

2

2

Edm y Ed my

p ak

t

(C15)

С423 На нагруженной поверхности пластины напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C16)

y Ed b y Ed m y Ed (C17)

С424 На поверхности пластины без нагрузки общие напряжения определяются по

изгибным и мембранным напряжениям приведенным в С421 и С422 следующим

образом

x Ed b x Ed m x Ed (C18)

y Ed b y Ed m y Ed

(C19)

С425 Для пластины эквивалентные напряжения eqEd можно рассчитать по

напряжениям приведенным в (4) следующим образом

2 2

eq Ed x Ed y Ed x Ed y Ed (C20)

ПРИМЕЧАНИЕ Точки для которых напряженное состояние определяется в нижеприведенных

таблицах расположены или на осях симметрии или на границах так что благодаря симметрии или

определенным состояниям границы мембранные напряжения сдвига m а также напряжения сдвига от изгиба b

равны нулю Алгебраическая сумма соответствующего изгибного и мембранного напряжений в точках

указанных в нижеприведенных таблицах дает значения максимальных и минимальных фибровых

напряжений в этих точках

C43 Коэффициенты для нагрузки на центральном участке пластины

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

НТП РК 03-01-71-2011

83

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 1

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01021 14586 14586 01548 01548

20 00808 12143 12143 01926 01926

60 00485 08273 08273 02047 02047

100 00372 06742 06742 01978 01978

150 00298 05693 05693 01892 01892

200 00255 05005 05005 01823 01823

0202

10 00998 10850 10850 01399 01399

20 00795 08593 08593 01729 01729

60 00478 05108 05108 01756 01756

100 00364 03881 03881 01624 01624

150 00293 03089 03089 01505 01505

200 00249 02614 02614 01412 01412

0303

10 00945 08507 08507 01144 01144

20 00759 06614 06614 01425 01425

60 00459 03702 03702 01425 01425

100 00351 02704 02704 01300 01300

150 00282 02101 02101 01186 01186

200 00240 01747 01747 01102 01102

0203

10 00971 09888 09128 01224 01288

20 00776 07800 07101 01512 01602

60 00468 04596 04021 01488 01624

100 00358 03468 02957 01368 01512

150 00287 02760 02307 01248 01389

200 00245 02340 01926 01152 01310

НТП РК 03-01-71-2011

84

Таблица C5 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0204

10 00939 09119 07961 01078 01183

20 00755 07216 06142 01320 01487

60 00457 04235 03355 01287 01516

100 00350 03201 02435 01166 01408

150 00280 02541 01868 01045 01301

200 00239 02156 01545 00968 01213

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 15

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01303 15782 13855 01517 01921

20 01018 13056 11373 01786 02295

60 00612 08986 07701 01824 02380

100 00469 07411 06273 01747 02295

150 00378 06298 05287 01670 02193

200 00323 05568 04641 01594 02125

0202

10 01281 11974 10049 01344 01780

20 01007 09453 07766 01555 02116

60 00605 05783 04554 01465 02103

100 00462 04485 03457 01329 01974

150 00372 03624 02748 01208 01845

200 00317 03111 02322 01133 01742

НТП РК 03-01-71-2011

85

Таблица C6 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

03 03

10 01229 09589 07737 01074 01525

20 00972 07405 05828 01232 01818

60 00585 04282 03161 01110 01788

100 00449 03221 02353 00988 01667

150 00361 02550 01828 00878 01535

200 00309 02147 01525 00805 01444

0203

10 01260 11037 08360 01154 01657

20 00994 08688 06322 01321 01984

60 00598 05296 03553 01168 01973

100 00459 04114 02649 01043 01853

150 00369 03336 02082 00931 01722

200 00314 02877 01755 00848 01624

0204

10 01235 10294 07271 00993 01563

20 00977 08101 05432 01109 01877

60 00590 04954 02983 00955 01877

100 00453 03857 02220 00826 01754

150 00365 03148 01744 00722 01630

200 00311 02722 01468 00658 01544

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 2

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01438 16351 13560 01517 01904

20 01154 13692 11106 01773 02288

60 00725 09633 07498 01753 02438

100 00564 07979 06112 01675 02355

150 00456 06797 05127 01596 02271

200 00390 06028 04492 01517 02188

НТП РК 03-01-71-2011

86

Таблица C7 mdash Коэффициенты k

(продолжение)

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0202

10 01414 12542 09752 01326 01751

20 01138 10078 07510 01513 02104

60 00716 06427 04410 01373 02167

100 00555 05054 03339 01232 02054

150 00449 04134 02646 01108 01928

200 00384 03572 02230 01030 01827

0303

10 01362 10227 07506 01062 01517

20 01104 08090 05615 01190 01822

60 00698 04941 03093 01024 01862

100 00542 03789 02275 00883 01753

150 00421 03046 01783 00794 01645

200 00374 02586 01487 00717 01546

0203

10 01395 11702 08164 01146 01231

20 01129 09396 06153 01262 01990

60 00712 06003 03488 01088 02044

100 00553 04742 02611 00943 01947

150 00447 03901 02065 00841 01830

200 00383 03379 01744 00754 01733

0204

10 01375 10976 07051 00959 01551

20 01117 08829 05267 01053 01886

60 00706 05670 02945 00851 01942

100 00549 04496 02220 00729 01849

150 00445 03713 01765 00635 01737

200 00381 03227 01496 00554 01644

НТП РК 03-01-71-2011

87

Таблица C8 mdash Коэффициенты k

Нагрузка

на центральном участке

Граничные условия

FBC все ребра закреплены шарнирно

MBC нормальные напряжения и

напряжения сдвига равны нулю

Параметры

ua va 4

4

Edp ap

Et

ba 25

p kw1 kbx1 kby1 kmx1 kmy1

0101

10 01496 16636 13463 01552 01826

20 01235 14109 11006 01811 02175

60 00861 10428 07453 01811 02374

0202

10 01470 12814 09650 01359 01688

20 01218 10491 07400 01548 02000

60 00849 07205 04363 01390 02088

0303

10 01419 10504 07410 01092 01443

20 01182 08489 05519 01222 01726

60 00827 05681 03052 01014 01775

0203

10 01455 11981 08056 01161 01579

20 01210 09820 06053 01294 01876

60 00847 06806 03487 01088 01982

0204

10 01434 01126 06949 00986 01469

20 01199 09261 05168 01069 01763

60 00844 06480 02993 00849 01873

НТП РК 03-01-71-2011

88

Приложение D

(справочное)

Инспекция (контроль качества) строительства (см в5 en 0)

D1 В Табл D1 приведены три уровня инспекции (IL) которые могут

проводиться в процессе строительства Уровни инспекции могут быть связаны с

соответствующими классами контроля качеством (см 25) Дальнейшие указания

содержатся в соответствующих стандартах на строительство на которые есть

ссылки в Еврокодах EN 1992 - EN 1996 и EN 1999

Таблица D1 - Инспекционные уровни (IL)

Инспекционные уровни Характеристики Требования

IL3- относится к RC3 Усиленная инспекция Инспекция третьей стороной

IL3- относится к RC3 Нормальная инспекция Инспекция в соответствии с

правилами организации

осуществляющей

строительство

строительство IL1- относится к RC1 Нормальная инспекция Самоосвидетельствование

ПРИМЕЧАНИЕ Выбор уровней инспекции зависит от проверяемых объектов и

компетентности проверяющих инспекций Таким образом для различных строительных

материалов применяются различные правила проверки которые

должны быть указаны в соответствующих стандартах на строительство

НТП РК 03-01-71-2011

89

УДК МКС КПВЭД

Ключевые слова расчет и конструирования стальных конструкций плоские

листовые конструкции предельные состояния оценка испытания

НТП РК 03-01-71-2011

90

Ресми басылым

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ ҰЛТТЫҚ ЭКОНОМИКА МИНИСТРЛІГІНІҢ

ҚҰРЫЛЫС ТҰРҒЫН ҮЙ-КОММУНАЛДЫҚ ШАРУАШЫЛЫҚ ІСТЕРІ ЖӘНЕ

ЖЕР РЕСУРСТАРЫН БАСҚАРУ КОМИТЕТІ

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ

НОРМАТИВТІК-ТЕХНИКАЛЫҚ ҚҰРАЛЫ

ҚР НТҚ 03-01-71-2011

БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ

1-10 бөлімі Көлденең жүктемелердің әсері кезіндегі жазықтабақ

конструкцияларының беріктігі

Басылымға жауаптылар laquoҚазҚСҒЗИraquo АҚ

050046 Алматы қаласы Солодовников көшесі 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash қабылдау бөлмесі

Издание официальное

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО

ХОЗЯЙСТВА И УПРАВЛЕНИЯ ЗЕМЕЛЬНЫМИ РЕСУРСАМИ МИНИСТЕРСТВА

НАЦИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

НТП РК 03-01-71-2011

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Часть1-10 Прочность плоских листовых конструкций при действии

поперечных нагрузок

Ответственные за выпуск АО laquoКазНИИСАraquo

050046 г Алматы ул Солодовникова 21

Телфакс +7 (727) 392-76-16 ndash приемная

  • 0 Титул 1993-1-7
  • 1 Предисловие
  • 2 Содержание
  • 3 введение
  • 4 текстовка (Восстановлен)
Page 9: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 10: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 11: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 12: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 13: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 14: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 15: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 16: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 17: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 18: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 19: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 20: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 21: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 22: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 23: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 24: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 25: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 26: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 27: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 28: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 29: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 30: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 31: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 32: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 33: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 34: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 35: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 36: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 37: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 38: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 39: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 40: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 41: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 42: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 43: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 44: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 45: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 46: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 47: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 48: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 49: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 50: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 51: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 52: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 53: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 54: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 55: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 56: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 57: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 58: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 59: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 60: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 61: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 62: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 63: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 64: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 65: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 66: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 67: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 68: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 69: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 70: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 71: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 72: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 73: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 74: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 75: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 76: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 77: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 78: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 79: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 80: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 81: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 82: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 83: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 84: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 85: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 86: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 87: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 88: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 89: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 90: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 91: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 92: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 93: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 94: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены
Page 95: БОЛАТ КОНСТРУКЦИЯЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ... НТП РК 03-01... · 2016. 1. 20. · конструкций. Другие требования не отражены