Главная » Литература » Стальные конструкции » DIN 18800 Стальные конструкции

DIN 18800 Стальные конструкции


 

 

Стальные конструкции

Выбор параметров и конструирование

DIN

18 800

часть 1


 

Замена для издания 03.81

 

Наряду с этой нормой действует DIN 18 800 часть 1/03.81 вплоть до появления европейской (EN) - нормы по выбору параметров и конструированию стальных конструкций.

Эта норма разработана в отраслевом отделе NABau - немецкой комиссией по стальным конструкциям.

С помощью новых норм ряда DIN 18 800 были впервые осуществлены концепции надежности и выбора размеров в изданных NABau в январе 1981 года «Принципах регламентации требований надежности к строительным сооружениям» (GruSiBau). Кроме того были приняты в расчет усилия по унификации в Европе (лозунг: EUROCODES).

Все ссылки на DIN 18 800 части 2 и 3 относятся к изданию 11.90.

Содержание

 

страница

1   Общие данные………………………………………....2

2   Строительно-техническая документация...........….2

3   Понятия и обозначения в формулах....................…..2

3.1 Основные термины..................................................…...2

3.2 Прочие термины......................................................…...3

3.3 Часто применяемые обозначения в формулах............3

4   Материалы...............................................................…..4

4.1 Стальной прокат и стальное литье..........................….4

4.2 Средства соединения...............................................…..6

4.2.1 Винты, заклепки, болты и шпильки.....................….6

4.2.2 Сварочные присадки, сварочные вспомогательные материалы....................................................................….....7

4.3 Высокопрочный элемент, работающий на растяжение.............................................................................…….....7

4.3.1 Проволока тросов...............................................….....7

4.3.2 Концевое и промежуточное анкерное крепление...............................................................................……...7

4.3.3 Элемент, работающий на растяжение, из пружинных сталей.....................................................…....................7

4.3.4 Контроль качества.........................................….........7

4.3.5 Характерные значения для механических свойств высокопрочных элементов, работающих на растяжение7

5   Принципы конструирования..............................…...8

5.1 Общие принципы................................................…......8

5.2 Соединения.......................................................….........9

5.2.1 Общее..................................................................…….9

5.2.2 Винтовые и заклепочные соединения................…...9

5.2.3 Сварные соединения...........................................…..11

5.3 Высокопрочные элементы, работающие на растяжение..............................................................................……..12

5.3.1 Поперечное сечение...........................................…...12

5.3.2 Анкерные крепления..........................................…...12

5.3.3 Направляющие опоры и обоймы для тросов……..13

5.3.4 Направляющие опоры и обоймы для элементов, работающих на растяжение, из пружинных сталей...….14

6    Допущения воздействий.................................….......14

7   Определения.......................................................…......15

7.1 Необходимые определения....................................….15

7.2 Расчет нагрузок от воздействий...................…...........15

7.2.1 Воздействия....................................................….......15

7.2.2 Нагрузки при определении прочности несущих элементов.....................................................................…...16

7.2.3 Нагрузки при определении эксплуатационной пригодности........................................................................…..17

7.3 Расчет нагружаемости из величины сопротивления17

страница

7.3.1 Величины сопротивления..................................…..17

7.3.2 Нагружаемости.................................................….....17

7.4 Методы определения ............................................…..17

7.5 Методы определения прочности несущего эле-

мента ..........................................................................….....20

7.5.1 Критерии ограничений и детальные правила.....…20

7.5.2 Определение по методу упруго-упругий................23

7.5.3 Определение по методу упруго-пластичный.........26

7.5.4 Определение по методу пластично-пластичный...28

7.6 Определение надежности положения........................30

7.7 Определение долговечности.................................…..31

8   Нагрузки и нагружаемость соединений.............….32

8.1 Общие правила.......................................................…..32

8.2 Соединения винтами или заклепками...................….32

8.2.1 Определение прочности несущего элемента..........32

8.2.2 Определение эксплуатационной пригодности.…..34

8.2.3 Деформации........................................................…..34

8.3 Рым-стержни и пальцы (болты).............................….35

8.4 Соединения сварными швами................................…36

8.4.1 Соединения электродуговой сваркой..................…36

8.4.2 Другие методы сварки.........................................….41

8.5 Взаимодействие различных средств соединений.....42

8.6 Передача усилия посредством контакта...................42

9   Нагруженность высокопрочного элемента, работающего на растяжение при определении прочности несущего элемента....................................................…...42

9.1 Общее..................................................................…......42

9.2 Высокопрочный элемент, работающий на растяжение и его анкерные крепления..................................………...42

9.2.1 Определение прочности несущего элемента.........42

9.2.2 Нагруженность высокопрочных элементов, работающих на растяжение................................................…..42

9.2.3 Нагруженность концов анкерного крепления.…...44

9.3 Направляющие опоры, клеммы и обоймы.....………44

9.3.1 Предельное напряжение смятия и коэффициент предела прочности деталей...............................……........44

9.3.2 Скольжение.........................................................…..45

Приложение А...........................................................…...45

Цитированные нормы и другие документы..........….46

Ранние издания......................................................…......48

Изменения...................................................................…..48

Пояснения...................................................................…..49

 

 

Продолжение страницы 2 по 49

 

Это новое издание DIN 18 800 часть 1 содержит исправления опечаток первого издания, которые в соответствующих местах отмечены чертой.

Перевод Терентьевой Е.


1   Общие данные

(101) Сфера применения

Эта норма применима для выбора размеров и конструирования стальных конструкций.

(102) Содействующие нормы

Нужно принимать во внимание другие основные нормы ряда DIN 18 800. Для различных областей применения нужно принимать во внимание соответствующие отраслевые нормы. В них могут быть дополнительные или отличающиеся от общепринятых регламентации.

Примечание: Если отраслевые нормы еще не адаптированы к применяемым в этой основной норме концепциям выбора размеров (расчета параметров), для оценки может применяться DIN 18 800

часть 1/03.81 (смотри предыдущие примечания).

(103) Требования

Стальные конструкции должны быть устойчивыми (к опрокидыванию) и эксплуатационно применимыми. Должны быть обеспечены пространственная жесткость и стабильность.

Примечание: Устойчивость применяется здесь как главный термин для прочности (запаса устойчивости) несущего элемента и надежности положения.

 

2   Строительно-техническая документация

(201) Условия применения

Строительно-техническая документация должна содержать данные по определяющим условиям применения в общедоступной форме.

(202) Содержание

Строительно-техническая документация должна содержать определение достаточной надежности положения и годность к эксплуатации строительных сооружений во время монтажа и эксплуатации.

Примечание: К строительно-технической документации принадлежат среди прочих описание конструкции, статический расчет, включая планы расположения, если нужно отчеты опытов для экспериментального определения (подтверждения), чертежи со всеми существенными данными по контролю, использованию и долговечности, планы последовательности сварки и монтажа и, если нужно, информацию о допуске к эксплуатации.

(203) Описание конструкции

Все важные данные для контроля статических расчетов и чертежей должны быть представлены в описании конструкции, особенно такие, которые важны для исполнения конструкции и не могут быть взяты непосредственно или полностью из удостоверений или чертежей. Сюда относятся также данные (указания) по коррозионной защите.

(204) Статический расчет

В статических расчетах прочность несущего элемента и эксплуатационная пригодность должны быть определены (подтверждены) полностью, наглядно и контролируемо для всех элементов конструкции и соединений. Определение (подтверждение) должно быть завершенным и содержать однозначные данные для рабочих чертежей.

(205) Исходные данные и выводы

Происхождение необычных уравнений и способов расчета нужно указывать. Если уравнения и способы расчета не опубликованы, гипотезы и выведение формул нужно давать в той степени, чтобы их пригодность могла быть проверена.


(206) Электронные счетные программы

Для применения счетных программ нужно принимать во внимание «Директивы для составления и контроля определения устойчивости на базе электронной обработки данных».

(207) Отчеты об экспериментах

Отчеты об экспериментах должны содержать данные о цели эксперимента, планировании, приспособлениях (оборудовании), проведении и анализе данных эксперимента в форме, которая позволяет оценивать и дает возможность повторения эксперимента.

(208) Чертежи

На чертежах должны быть представлены полностью, однозначно и наглядно все важные для контроля строительно-технической документации, а также для монтажа и демонтажа конструкции элементы конструкции .

Примечание: К однозначному и полному описанию элементов конструкции принадлежат среди прочего

- данные о материалах, как например сорт стали элементов конструкции и класс прочности болтов,

- изображение и проставление размеров на чертеже системы и поперечных сечений,

- изображение присоединений, например, посредством указания положения центральных осей стержней по отношению друг к другу, размещение (расположение) соединительных элементов и стыкуемых деталей , а также данных о зазоре в отверстии при установке соединительных элементов,

- указания по исполнению , например предварительная затяжка болтов и разделка кромок шва под сварку,

- указания по особенностям, которые нужно принимать во внимание при монтаже и

- указания по коррозионной защите.

 

3   Термины и обозначения в формулах

3.1 Основные термины

(301) Воздействия, величина воздействий

Воздействия являются причинами возникновения в несущих конструкциях усилий и деформаций.

Величина воздействий - это применяемые для описания воздействий величины.

Примечание: Воздействия - это, например, сила тяжести, ветер, нагрузка движения, температура и опускание опор, смотри при этом раздел 7.2.1, элемент 706

(302) Сопротивление, величина сопротивления

Под сопротивлением здесь понимается сопротивление несущей конструкции, ее элементов и соединений против воздействий.

Величины сопротивлений - это выведенные из геометрических размеров и характеристик материалов величины; их разброс нужно принимать во внимание.

В этой норме величинами сопротивления являются прочность и жесткость.

Примечание 1: Упрощенно все варианты сопротивления сводятся к прочности и жесткости, если в других нормах ряда DIN 18 800 не регламентировано иначе.

Примечание 2: Характеристики материалов - это верхние пределы текучести при растяжении RеН и предел прочности при растяжении Rm.

Примечание 3: Прочность и жесткость охватывают характеристики материалов и значения поперечных сечений.

      Характерные значения прочностей относятся к номинальным значениям величин прочности поперечных сечений. Самые важные прочности - это
предел текучести при растяжении fy и предел прочности при растяжении  fu , которым соответствуют характеристики материалов - верхний предел текучести при растяжении RеН и предел прочности при растяжении Rm. Пример для жесткости - жесткость на изгиб (Е×I). Она охватывает распределенные характеристики материалов модуль упругости и распределенный геометрический параметр момент плоскости сечения второй степени.

 

(303) Расчетные значения

Расчетные значения - это те же самые значения величин воздействия и величин сопротивления, которые можно допустить для определения. Они описывают вариант неблагоприятных воздействий на несущие конструкции с неблагоприятными свойствами. Неблагоприятные варианты в действительности нужно ожидать лишь с незначительной вероятностью.

Расчетные значения обычно обозначаются индексом d.

Примечание 1: Расчетные параметры этой нормы так регламентированы, что определение (расчет) ведет к желаемой вероятности отказа.

Примечание 2: Для статических расчетов важно различать расчетные значения и характерные значения (смотри элемент 304), например, посредством применения индекса d (расчетные параметры) и индекса k (ха-

рактерные значения).

 

(304) Характерные (заданные) значения

Характерные значения для величин воздействий и величин сопротивлений - это базовые величины для расчетных значений величин воздействий и величин сопротивлений.

Характерные (заданные) значения обозначаются посредством индекса k.

Примечание: Характерные значения, принимаемых как распределенные, величины воздействия и сопротивления установлены по лежащей в основе этой нормы теории надежности как p %- фракционные значения функции распределения этих величин, например как 5% фракция. Этим теория надежности допускает расчет необходимых коэффициентов надежности (прочности) детали для желаемой вероятности выхода из строя. Так как практически сначала согласовываются коэффициенты надежности детали, получаются различные, отличающиеся от [1] значения для p. На основании недостаточных знаний (параметров) о воздействиях и сопротивлении эти значения для p известны только приблизительно. Обеспечение регламентаций этой нормы опирается в этом отношении на глобальную калибровку по предыдущему опыту.

 

(305) Коэффициенты надежности детали

Коэффициенты надежности детали gF и gM  - это элементы надежности, которые учитывают разбросы (распределения) воздействий F и величин сопротивлений М.

Примечание: Коэффициент надежности детали gF составляется из следующих частей:

      gF = gf × gf,sys

      gf относится исключительно к воздействию и обеспечивает их пространственный и временной разброс.

      gf,sys  учитывает погрешности механической и стохастической модели и служит, например, регистрации особых чувствительностей системы.

      Данные для определения gF могут быть, например, взяты из [1].


Примечание 2: Коэффициент надежности детали gM составляется из следующих частей:

      gM = gm × gm,sys

      gm учитывает разброс соответствующей величины сопротивления.

      gm,sys включает в себя неточности в механической модели для расчета нагруженностей и чувствительностей системы.

      Данные для определения gM можно брать , например, из [1].

(306) Коэффициенты сочетания нагрузок (комбинированные коэффициенты)

Комбинированные коэффициенты y - это элементы надежности , которые учитывают вероятность одновременного появления переменных воздействий.

(307) Напряженность

Напряженность Sd - это вызываемые расчетными значениями воздействий Fd  параметры состояния в несущей конструкции. Они обозначаются тоже как имеющиеся величины.

Если для избежания путаницы напряженность нужно маркировать, для этого нужно применять индекс S,d. В дальнейшем здесь от такого обозначения нагрузок отказались.

Примечание: Напряженность  - это, например, напряжения, параметры сечения , срезающая сила болтов, удлинения и прогибы.

(308) Предельные (граничные) состояния

Предельные состояния - это состояния несущей конструкции, которые ограничивают область (диапазон) нагрузки, в котором несущая конструкция надежна как несущий элемент или пригодна к эксплуатации. Граничные состояния могут относится и к детали конструкции, поперечным сечениям, материалу и средствам соединения.

(309) Нагружаемость (сопротивляемость)

Нагружаемость Rd - это принадлежащие к граничным состояниям параметры состояния несущей конструкции. Они обозначаются как граничные величины и должны рассчитываться с расчетными значениями величин сопротивления Md.

Если для избежания путаницы нужно маркировать нагружаемости, для этого обычно нужно применять индекс R,d.

Если путаница невозможна, индекс R может выпасть.

Примечание: Нагружаемость - это, например граничные напряжения, граничные параметры сечения, предельные срезающие усилия болтов и предельные растяжения (удлинения).

 

Скачать


Архивариус Бизнес-планы Типовые серии Норм. документы Литература Технол. карты Программы Серии в DWG, XLS