| |
ICS 91.010.30; 91.080.10 Prosinec 2000
|
|
Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-7: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro příčně zatížené rovinné prvky deskostěnových konstrukcí |
ČSN P 73 1401 |
Design of steel structures - Part 1-7: General rules - Supplementary rules for planar plated structural elements with out of plane loading
Calcul des structures en acier - Partie 1-7: Règles générales - Règles supplémentaires pour la résistance et la stabilité des structures en plaques raidies chargées hors de leur plan
Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten - Teil 1-7: Allgemeine Bemessungsregeln - Ergänzende Regeln für ebene Blechfelder mit Querbelastung
Tato norma je českou verzí evropské předběžné normy ENV 1993-1-7:1999. Evropská předběžná norma ENV 1993-1-7:1999 má status české předběžné normy.
This standard is the Czech version of the European Prestandard ENV 1993-1-7:1999. The European Prestandard ENV 1993-1-7:1999 has the status of a Czech Prestandard.
|
(c) Český normalizační institut, 2000 60238 |
Národní předmluva
Tato předběžná norma obsahuje doslovný český překlad anglického znění ENV 1993-1-7 (Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-7: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro příčně zatížené rovinné prvky deskostěnových konstrukcí) a Národní aplikační dokument České republiky (NAD), který se spolu s ENV 1993-1-7 použije při navrhování stavebních konstrukcí v České republice.
Účelem NAD je doplnit chybějící informace vztahující se zejména k zatížení staveb a k používaným materiálům. V NAD jsou také uvedeny hodnoty definované jednotlivými zeměmi. Údaje NAD jsou na území České republiky nadřazeny odpovídajícím údajům ENV.
ENV 1993-1-7 byla připravena Evropským výborem pro normalizaci (CEN) a je reprodukována přesně tak, jak byla publikovaná a schválená CEN. Je výsledkem prací sponzorovaných zeměmi Evropské unie (EU) a Evropského sdružení volného obchodu (EFTA) pro vytvoření obecných pravidel pro návrh konstrukcí z betonu, oceli, ocelobetonu, dřeva, zdiva a hliníkových slitin, projektování v oboru geotechniky a konstrukcí v seizmických oblastech.
Tato předběžná evropská norma spolu s NAD je určena k ověření při praktickém užívání po dobu tří let. Cílem ověření je získání poznatků, které budou využity k úpravě ENV tak, aby mohla být schválena jako EN. Případné připomínky a návrhy k oběma dokumentům se zasílají Českému normalizačnímu institutu, Biskupský dvůr 5, 110 02 Praha 1.
Národní normy týkající se předmětu této normy jsou ponechány v platnosti.
Citované normy
ENV 1991-1 zavedena v ČSN P ENV 1991-1 (73 0035) Zásady navrhování a zatížení konstrukcí - Část 1: Zásady navrhování
ENV 1993-1-1 zavedena v ČSN P ENV 1993-1-1 (73 1401) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby
ENV 1993-1-3 zavedena v ČSN P ENV 1993-1-3 (73 1402) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-3: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily
ENV 1993-1-4 zavedena v ČSN P ENV 1993-1-4 (73 1401) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-4: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro korozivzdorné oceli
ENV 1993-1-5 zavedena v ČSN P ENV 1993-1-5 (73 1401) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-5: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro rovinné deskostěnové konstrukce bez příčného zatížení
ENV 1993-1-6 zavedena v ČSN P ENV 1993-1-6 (73 1401) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 1-6: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro skořepinové konstrukce
ENV 1993-2 zavedena v ČSN P ENV 1993-2 (73 6205) Navrhování ocelových konstrukcí - Část 2: Ocelové mosty
ENV 1993-4-1 dosud nezavedena
ENV 1993-4-2 dosud nezavedena
ENV 1993-4-3 dosud nezavedena
Vypracování normy
Zpracovatel: Fakulta stavební ČVUT, Prof. Ing. Josef Macháček, DrSc.
Technická normalizační komise: TNK 35 Ocelové konstrukce
Pracovník Českého normalizačního institutu: Ing. Marie Plachá
|
EVROPSKÁ PŘEDBĚŽNÁ NORMA ENV 1993-1-7 |
|
EUROPEAN PRESTANDARD Září 1999 |
|
PRÉNORME EUROPÉENNE |
|
EUROPÄISCHE VORNORM |
ICS 91.010.30; 91.080.10
|
Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí - Eurocode 3: Design of steel structures - |
|
|
Eurocode 3: Calcul des structures en acier - |
Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion |
Tato evropská předběžná norma (ENV) byla schválena CEN 1998-12-25 jako výhledová norma pro dočasné používání.
Doba platnosti této ENV je z počátku omezena na tři roky. Po dvou letech budou členové CEN požádáni o připomínky týkající se zvláště toho, zda může být ENV převedena na evropskou normu.
Členové CEN se žádají, aby zveřejnili existenci této ENV stejným způsobem jako EN a vhodnou formou ji zpřístupnili na národní úrovni. Národní normy, pokud jsou v rozporu s ENV, mohou zůstat v platnosti současně s ENV až do konečného rozhodnutí o převedení ENV na EN.
Členy CEN jsou národní normalizační orgány Belgie, České republiky, Dánska, Finska, Francie, Irska, Islandu, Itálie, Lucemburska, Německa, Nizozemska, Norska, Portugalska, Rakouska, Řecka, Spojeného království, Španělska, Švédska a Švýcarska.
|
CEN Evropský výbor pro normalizaci European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Ústřední sekretariát: rue de Stassart 36, B-1050 Brusel |
Obsah
Strana
Předmluva......................................................................................................................................................................................... 6
1 Všeobecně........................................................................................................................................................................... 8
1.1 Rozsah.................................................................................................................................................................................. 8
1.2 Rozlišení zásad a aplikačních pravidel........................................................................................................................... 8
1.3 Normativní odkazy............................................................................................................................................................... 9
1.4 Definice................................................................................................................................................................................. 9
1.4.1 Složky napětí........................................................................................................................................................................ 9
1.4.2 Konstrukční části............................................................................................................................................................... 10
1.4.3 Terminologie...................................................................................................................................................................... 11
1.4.4 Zatížení................................................................................................................................................................................ 11
1.5 Jednotky SI.......................................................................................................................................................................... 11
1.6 Značky.................................................................................................................................................................................. 12
2 Zásady navrhování............................................................................................................................................................ 13
2.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 13
2.2 Mezní stav únosnosti........................................................................................................................................................ 13
2.2.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 13
2.2.2 Mezní stav plasticity........................................................................................................................................................... 14
2.2.3 Opakované zplastizování.................................................................................................................................................. 14
2.2.4 Boulení................................................................................................................................................................................ 14
2.2.5 Únava................................................................................................................................................................................... 14
2.3 Mezní stavy použitelnosti.................................................................................................................................................. 14
2.3.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 14
2.3.2 Průhyb.................................................................................................................................................................................. 14
2.3.3 Nadměrné vibrace (rezonance)...................................................................................................................................... 14
2.4 Materiálové vlastnosti....................................................................................................................................................... 14
2.5 Zatížení................................................................................................................................................................................ 14
2.6 Navrhování pomocí zkoušek........................................................................................................................................... 14
3 Modelování pro konstrukční analýzu.............................................................................................................................. 15
3.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 15
3.2 Výpočet vnitřních napětí nebo výslednic napětí............................................................................................................ 15
3.2.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 15
3.2.2 Okrajové podmínky desky................................................................................................................................................ 15
3.2.3 Návrhové modely pro deskostěnové konstrukce........................................................................................................ 15
4 Mezní stavy použitelnosti.................................................................................................................................................. 19
4.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 19
4.2 Požadavky........................................................................................................................................................................... 19
4.2.1 Omezení průhybu desky w............................................................................................................................................... 19
4.2.2 Nadměrné vibrace............................................................................................................................................................. 19
5 Mezní stav únosnosti........................................................................................................................................................ 20
5.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 20
Strana
5.2 Mezní stav plasticity........................................................................................................................................................... 20
5.2.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 20
5.2.2 Doplňující pravidla pro návrh globální analýzou.......................................................................................................... 20
5.2.3 Doplňující pravidla pro návrh zjednodušenými návrhovými modely........................................................................ 20
5.3 Opakované zplastizování.................................................................................................................................................. 21
5.3.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 21
5.3.2 Doplňující pravidla pro návrh globální analýzou.......................................................................................................... 21
5.4 Únosnost při boulení........................................................................................................................................................ 21
5.4.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 21
5.4.2 Doplňující pravidla pro návrh globální analýzou.......................................................................................................... 21
5.4.3 Doplňující pravidla pro návrh zjednodušenými návrhovými modely........................................................................ 22
5.5 Únava................................................................................................................................................................................... 22
5.5.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 22
Příloha A (informativní) Druhy analýz pro návrh deskostěnových konstrukcí..................................................................... 22
A.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 23
A.2 Lineární pružnostní analýza desky (LA)......................................................................................................................... 23
A.3 Geometricky nelineární analýza (GNA).......................................................................................................................... 23
A.4 Materiálově nelineární analýza (MNA)............................................................................................................................ 24
A.5 Geometricky a materiálově nelineární analýza (GMNA)............................................................................................. 24
A.6 Geometricky nelineární pružnostní analýza s imperfekcemi (GNIA)....................................................................... 24
A.7 Geometricky a materiálově nelineární analýza s imperfekcemi (GMNIA)............................................................... 24
Příloha B (informativní) Vnitřní napětí nevyztužených obdélníkových desek (teorie malých průhybů)............................ 25
B.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 25
B.2 Definice............................................................................................................................................................................... 25
B.3 Rovnoměrné zatížení........................................................................................................................................................ 25
B.3.1 Průhyb.................................................................................................................................................................................. 25
B.3.2 Vnitřní napětí....................................................................................................................................................................... 25
B.3.3 Součinitele k pro rovnoměrné zatížení.......................................................................................................................... 26
B.4 Středové částečné zatížení.............................................................................................................................................. 28
B.4.1 Průhyby................................................................................................................................................................................ 28
B.4.2 Vnitřní napětí....................................................................................................................................................................... 29
B.4.3 Součinitele k pro částečné zatížení................................................................................................................................ 29
Příloha C (informativní) Vnitřní napětí nevyztužených obdélníkových desek (teorie velkých průhybů)............................ 30
C.1 Všeobecně.......................................................................................................................................................................... 30
C.2 Definice............................................................................................................................................................................... 30
C.3 Rovnoměrné zatížení........................................................................................................................................................ 30
C.3.1 Průhyb.................................................................................................................................................................................. 30
C.3.2 Vnitřní napětí....................................................................................................................................................................... 30
C.3.3 Součinitele k pro rovnoměrné zatížení.......................................................................................................................... 32
C.4 Středové částečné zatížení.............................................................................................................................................. 36
C.4.1 Průhyby................................................................................................................................................................................ 36
C.4.2 Vnitřní napětí....................................................................................................................................................................... 36
C.4.3 Součinitele k pro částečné zatížení................................................................................................................................ 36
Předmluva
Účel Eurokódů
(1) Eurokódy pro stavební konstrukce představují soubor norem pro konstrukční a geotechnické navrhování pozemních a inženýrských staveb.
(2) Vztahují se na provádění a kontrolu pouze v rozsahu nezbytném k určení jakosti staveb a úrovně stavebních prací potřebných ke splnění předpokladů pravidel navrhování.
(3) Dokud nebude k dispozici soubor harmonizovaných technických specifikací pro výrobky a pro metody jejich zkoušení, budou některé Eurokódy pro stavební konstrukce zahrnovat některá tato hlediska v informativních přílohách.
Vývoj Eurokódů
(4) Komise Evropského společenství (CEC) dala podnět k práci na souboru vzájemně sladěných technických pravidel pro navrhování pozemních a inženýrských staveb, která mají zpočátku sloužit jako alternativa k předpisům platným v jednotlivých členských státech a v konečném výsledku je nahradit. Tato technická pravidla jsou známa pod označením Eurokódy pro stavební konstrukce.
(5) CEC předala v roce 1990 po předchozí konzultaci se svými členy další tvorbu, vydávání a aktualizaci Eurokódů pro stavební konstrukce Evropské komisi pro normalizaci (CEN). Sekretariát Evropského sdružení volného obchodu souhlasil s podporou činnosti CEN.
(6) Technická komise CEN/TC 250 zodpovídá za všechny Eurokódy pro stavební konstrukce.
Program Eurokódů
(7) Zpracovávají se následující Eurokódy, z nichž každý obvykle obsahuje několik částí:
EN 1991 Eurokód 1 Zásady navrhování a zatížení konstrukcí;
EN 1992 Eurokód 2 Navrhování betonových konstrukcí;
EN 1993 Eurokód 3 Navrhování ocelových konstrukcí;
EN 1994 Eurokód 4 Navrhování spřažených ocelobetonových konstrukcí;
EN 1995 Eurokód 5 Navrhování dřevěných konstrukcí;
EN 1996 Eurokód 6 Navrhování zděných konstrukcí;
EN 1997 Eurokód 7 Navrhování geotechnických konstrukcí;
EN 1998 Eurokód 8 Navrhování konstrukcí odolných vůči zemětřesení;
EN 1999 Eurokód 9 Navrhování hliníkových konstrukcí.
(8) Technická komise CEN/TC 250 ustanovila pro uvedené Eurokódy zvláštní subkomise.
(9) Tato Část 1-7 ENV 1993 je publikována CEN jako předběžná evropská norma (ENV) s počáteční dobou platnosti 3 roky.
(10) Tato předběžná norma je určena ke zkušebnímu používání a k předkládání připomínek.
(11) Přibližně po dvou letech CEN budou členové CEN vyzváni k předložení připomínek, které budou podkladem pro stanovení dalšího postupu.
(12) Do té doby je možno připomínky a komentáře k této předběžné normě zasílat sekretariátu CEN/TC 250/SC 3 na adresu:
BSI Standards
British Standards House
389 Chiswick High Road
London W4 4AL, England
nebo na adresu Českého normalizačního institutu.
Národní aplikační dokumenty (NAD)
(13) Vzhledem k zodpovědnosti úřadů členských zemí CEN za bezpečnost, zdraví a další oblasti, uvedené v hlavních požadavcích Směrnic pro stavební výrobky (CPD), jsou některé bezpečnostní parametry v této ENV dány jako směrné hodnoty, a označeny 
(rámečkové hodnoty). Očekává se, že úřady členských zemí prověří tyto "rámečkové hodnoty" a případně je nahradí konečnými hodnotami bezpečnostních parametrů pro národní použití.
(14) V době vydání této předběžné normy možná nebudou dostupné některé evropské nebo mezinárodní normy. Proto se očekává, že každá členská země nebo její normalizační úřad vydá Národní aplikační dokument (NAD), který bude uvádět všechny náhradní konečné hodnoty bezpečnostních parametrů, odkazy na souvisící normy a návod pro použití této předběžné normy na území členské země.
(15) Předpokládá se, že tato předběžná norma se bude používat ve spojení s NAD země, ve které budou pozemní nebo inženýrské stavby umístěny.
Specifické záležitosti této předběžné normy
(16) V současné době se uvažují následující části ENV 1993:
ENV 1993-1-1 Obecná pravidla: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby;
ENV 1993-1-2 Obecná pravidla: Navrhování konstrukcí na účinky požáru;
ENV 1993-1-3 Obecná pravidla: Doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily;
ENV 1993-1-4 Obecná pravidla: Doplňující pravidla pro korozivzdorné oceli;
ENV 1993-1-5 Obecná pravidla: Doplňující pravidla pro rovinné deskostěnové konstrukce bez příčného zatížení;
ENV 1993-1-6 Obecná pravidla: Doplňující pravidla pro skořepinové konstrukce;
ENV 1993-1-7 Obecná pravidla: Doplňující pravidla pro příčně zatížené rovinné prvky deskostěnových konstrukcí;
ENV 1993-2 Ocelové mosty;
ENV 1993-3 Věže, stožáry a komíny;
ENV 1993-4 Zásobníky, nádrže a potrubí;
ENV 1993-5 Piloty;
ENV 1993-6 Jeřábové dráhy;
ENV 1993-7 Mořské a přímořské konstrukce;
ENV 1993-8 Konstrukce pro zemědělství.
(17) Tato Část 1-7 ENV 1993 doplňuje Část 2, Část 4 a Část 7 ENV 1993 o pravidla pro rovinné deskostěnové konstrukce, které jsou potřebné pro návrh deskových částí mostů, zásobníků, nádrží a mořských a přímořských konstrukcí.
(18) Protože tato pravidla nejsou výhradou mostů, zásobníků a nádrží, byla zpracována jako zvláštní dokument do formy vhodné k budoucímu včlenění s dalšími obecnými pravidly do ENV 1993-1-1.
1 Všeobecně
1.1 Rozsah
(1)P Část 1-7 ENV 1993 poskytuje zásady a aplikační pravidla pro návrh nevyztužených a vyztužených příčně zatížených desek. Použije se společně s ENV 1993-1-1 a příslušnými aplikačními normami.
(2) Jakékoliv úvahy o zatížení, jako:
- definice zatížení;
- kombinace zatížení;
- dílčí součinitele spolehlivosti zatížení,
se berou podle ENV 1991, pokud jde o obecná pravidla, a podle příslušných částí ENV 1993, pokud jde o speciální aplikační pravidla.
(3) Tento dokument definuje pouze charakteristické hodnoty únosnosti; dílčí součinitele spolehlivosti pro únosnost se vezmou z příslušných aplikačních norem.
(4) Tato Část 1-7 se zabývá požadavky na vhodný návrh z hlediska mezního stavu únosnosti při uvážení následujících způsobů selhání:
- mezní stav plasticity;
- opakované zplastizování;
- boulení;
- únava.
(5) Tato Část 1-7 se nezabývá celkovou rovnováhou konstrukce (prokluz, nadzdvižení, překlopení), neboť je pojednána v ENV 1993-1-1. Zvláštní aspekty při speciálních použitích lze najít v příslušných aplikačních částech ENV 1993-1-1.
(6) Pravidla v této Části 1-7 se týkají deskostěnových segmentů deskostěnových konstrukcí, které mohou být vyztužené nebo nevyztužené. Tyto deskostěnové segmenty mohou být samostatnými deskami nebo částmi deskostěnové konstrukce. Zatíženy jsou příčným zatížením v kombinaci se zatížením v rovině desky, které plyne z celkového chování konstrukce.
(7)P Posouzení nevyztužených a vyztužených deskostěnových konstrukcí se zatížením pouze stěnovými účinky musí být provedeno podle návrhových pravidel v ENV 1993-1-5. V ENV 1993-1-7 jsou dána pravidla pro interakci stěnových a příčných1) účinků.
(8) Návrhová pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily jsou dána v ENV 1993-1-3.
(9) Rozsah teplot, pro které lze pravidla této Části 1-7 aplikovat, je definován v příslušných aplikačních částech ENV 1993.
(10) Pravidla v této Části 1-7 se vztahují k návrhu konstrukce pro zatížení, které může být považováno za kvazistatické.
(11) Pravidla v této Části 1-7 se vztahují ke konstrukcím vyráběným v souladu se specifikací k provádění podle ENV 1993-1-1.
(12) Zatížení větrem a tok sypkého materiálu mohou být obecně považovány za kvazi-statické zatížení. Pro únavu musí být uváženy dynamické účinky podle příslušných aplikačních částí ENV 1993. Výsledné síly a momenty plynoucí z dynamického chování se potom v této Části považují za kvazistatické.
1.2 Rozlišení zásad a aplikačních pravidel
(1)P Podle obsahu jednotlivých odstavců se v této Části rozlišují zásady a aplikační pravidla.
(2)P Zásady obsahují:
- všeobecná nebo konečná ustanovení, ke kterým není dovolena jiná alternativa;
- požadavky a výpočetní modely, ke kterým není dovolena jiná alternativa, kromě zvlášť určených případů.
_______________
1) NÁRODNÍ POZNÁMKA Příčné zatížení bývá označováno též jako deskové zatížení.
(3) Zásady jsou označeny písmenem P uváděným za číslem příslušného odstavce.
(4)P Aplikační pravidla jsou obecně uznávaná pravidla, která jsou ve shodě se zásadami a splňují jejich požadavky. Lze použít i alternativní návrhová pravidla, odlišná od aplikačních pravidel uvedených v Eurokódu, pokud se prokáže, že alternativní pravidla jsou v souladu s příslušnými zásadami a mají alespoň stejnou spolehlivost.
(5) V této Části jsou aplikační pravidla označena číslicí v závorkách, jako u tohoto odstavce.
1.3 Normativní odkazy
Do této předběžné evropské normy jsou formou datovaných nebo nedatovaných odkazů začleněna ustanovení z jiných publikací. Tyto normativní odkazy jsou citovány na vhodných místech v textu a příslušné publikace jsou uvedeny níže. Datované odkazy se vztahují k pozdějším změnám nebo revizím těchto publikací jen tehdy, pokud byly včleněny při změně nebo revizi této evropské předběžné normy. U nedatovaných odkazů platí poslední vydání příslušné publikace.
ENV 1993 Eurokód 3: Navrhování ocelových konstrukcí
(Eurocode 3: Design of steel structures)
Část 1-1: Obecná pravidla - Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby
(General rules - General rules and rules for buildings)
Část 1-3: Doplňující pravidla pro tenkostěnné za studena tvarované prvky a plošné profily
(Supplementary rules for cold formed thin gauge members and sheeting)
Část 1-5: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro rovinné deskostěnové konstrukce bez příčného zatížení
(General rules - Supplementary rules for planar plated structures without transverse loading)
Část 1-6: Obecná pravidla - Doplňující pravidla pro skořepinové konstrukce
(General rules - Supplementary rules for shell structures)
Část 2: Ocelové mosty
(Steel bridges)
Část 4-1: Zásobníky
(Silos)
Část 4-2: Nádrže
(Tanks)
Část 4-3: Potrubí
(Pipelines)
-- Vynechaný text --