ICS 91.080.10 Březen 1998
|
|
Navrhování ocelových konstrukcí |
ČSN 731401 |
Design of steel structures
Calcul des structures en acier
Entwurf von Stahltragwerken
Nahrazení předchozí normy
Touto normou se nahrazuje ČSN 73 1401 z dubna 1995.
|
© Český normalizační institut, 1998 51906 |
Obsah
strana
Předmluva ............................................................................................................................................ 4
1 Předmět normy ........................................................................................................................... 6
2 Normativní odkazy........................................................................................................................ 7
3 Zásady navrhování ....................................................................................................................... 9
3.1 Základní požadavky ..................................................................................................................... 9
3.2 Mezní stavy .............................................................................................................................. 11
3.3 Zatížení .................................................................................................................................... 11
3.4 Vlastnosti materiálů ................................................................................................................... 13
3.5 Podmínky spolehlivosti .............................................................................................................. 13
4 Materiály................................................................................................................................... 14
4.1 Všeobecně................................................................................................................................ 14
4.2 Základní materiál........................................................................................................................ 14
4.3 Svařitelnost oceli........................................................................................................................ 15
4.4 Materiálové vlastnosti za tepla válcované oceli............................................................................... 15
4.5 Odlitky a výkovky....................................................................................................................... 16
4.6 Hodnoty fyzikálních veličin oceli................................................................................................... 16
4.7 Přídavné materiály pro svařování.................................................................................................. 17
4.8 Šrouby a nýty............................................................................................................................ 17
4.9 Návrhové hodnoty pevnosti materiálu a spojů................................................................................. 18
5 Mezní stavy použitelnosti........................................................................................................... 21
5.1 Všeobecně................................................................................................................................ 21
5.2 Pružné průhyby.......................................................................................................................... 21
5.3 Dynamické účinky...................................................................................................................... 24
6 Mezní stavy únosnosti................................................................................................................ 25
6.1 Základní ustanovení.................................................................................................................... 25
6.2 Výpočet vnitřních sil a momentů.................................................................................................. 25
6.3 Klasifikace průřezů..................................................................................................................... 26
6.4 Požadavky na průřezy při plasticitním výpočtu vnitřních sil............................................................. 27
6.5 Požadavky na průřezy při pružnostním výpočtu vnitřních sil............................................................ 34
6.6 Únosnost kompaktních průřezů................................................................................................... 34
6.7 Únosnost štíhlých průřezů........................................................................................................... 39
6.8 Vzpěrná únosnost celistvých prutů............................................................................................... 51
6.9 Vzpěrná únosnost členěných prutů.............................................................................................. 59
7 Spoje........................................................................................................................................ 65
7.1 Všeobecně................................................................................................................................ 65
7.2 Klasifikace spojů podle tuhosti a únosnosti................................................................................... 65
7.3 Šroubové, nýtové a čepové spoje................................................................................................. 65
7.4 Svarové spoje............................................................................................................................. 74
7.5 Hybridní spoje............................................................................................................................ 78
8 Únava........................................................................................................................................ 79
8.1 Všeobecně................................................................................................................................ 79
8.2 Nezbytnost posouzení na únavu.................................................................................................. 79
8.3 Předpoklady výpočtu na únavu..................................................................................................... 79
8.4 Dílčí součinitele spolehlivosti při výpočtu na únavu......................................................................... 80
8.5 Výpočet napětí při namáhání na únavu......................................................................................... 80
8.6 Výpočet únavové pevnosti........................................................................................................... 81
8.7 Výpočet poškození únavou.......................................................................................................... 83
8.8 Posouzení na únavu................................................................................................................... 86
9 Navrhování s pomocí zkoušek...................................................................................................... 88
9.1 Všeobecně................................................................................................................................ 88
9.2 Příprava zkoušek........................................................................................................................ 88
9.3 Provádění zkoušek..................................................................................................................... 89
9.4 Vyhodnocení zkoušek................................................................................................................ 89
9.5 Dokumentace o zkouškách......................................................................................................... 89
10 Pokyny pro konstruování............................................................................................................. 90
10.1 Všeobecně................................................................................................................................ 90
10.2 Konstrukční řešení ocelových konstrukcí pozemních staveb........................................................... 90
10.3 Ochrana proti korozi................................................................................................................... 91
11 Zabezpečování a prokazování jakosti............................................................................................ 93
Příloha A (informativní) Ověření spolehlivosti ocelové konstrukce pravděpodobnostním výpočtem................ 94
Příloha B (normativní) Ekvivalentní imperfekce tlačených prutů................................................................ 95
Příloha C (normativní) Vzpěrné délky prutů............................................................................................ 96
Příloha D (informativní) Návrhové normálové síly a návrhové ohybové momenty plastické
únosnosti, redukované vlivem smykových sil................................................ 109
Příloha E (normativní) Součinitele vzpěrnosti c..................................................................................... 110
Příloha F (normativní) Pruty namáhané kroucením ............................................................................... 112
Příloha G (normativní) Kritické štíhlosti prutů při příčné a torzní ztrátě stability při ohybu (klopení)............. 114
Příloha H (normativní) Klasifikační tabulky konstrukčních detailů pro výpočet na únavu............................ 120
Příloha J (informativní) Určení únavové pevnosti podle výsledků zkoušek................................................. 133
Předmluva
Změny proti předchozí normě
Hlavní změny oproti ČSN 73 1401: 1995 jsou:
- zpřesnění údajů o materiálu v souladu s nově zavedenými ČSN EN;
- zjednodušení některých výpočtů únosnosti průřezů;
- úpravy formulací týkajících se členěných prutů;
- formální sjednocení všech vzorců;
- vypuštění kapitoly a příslušné přílohy věnované křehkému lomu;
- zestručnění přílohy A.
V této normě je zavedena nová terminologie, která byla odsouhlasena Technickou normalizační komisí 38 Spolehlivost stavebních konstrukcí k používání ve všech normách týkajících se navrhování stavebních konstrukcí a která zcela neodpovídá normě ČSN 73 0035: 1986 Zatížení stavebních konstrukcí. Dále jsou uvedeny nejčastěji se vyskytující změněné termíny:
|
dříve: |
nyní: |
|
výpočtový |
návrhový |
|
parciální |
dílčí |
|
normová hodnota |
charakteristická hodnota |
|
součinitel zatížení gf |
dílčí součinitel spolehlivosti zatížení gF |
|
první skupina mezních stavů |
mezní stavy únosnosti |
|
druhá skupina mezních stavů |
mezní stavy použitelnosti |
V době vydání této normy platí normy jako je například ČSN 73 6205: 1984 Navrhování ocelových mostních konstrukcí a ČSN 73 1404: 1985 Navrhování ocelových konstrukcí vodohospodářských staveb, které přímo navazovaly na ČSN 73 1401 z roku 1984. Až do revize těchto norem lze proto v nezbytných souvislostech používat jednotlivá ustanovení ČSN 73 1401 z roku 1984.
Obdobné zahraniční (evropské) normy
|
AISC |
Load and Resistance Factor Design. Specification for Structural Steel Buildings (Navrhování ocelových konstrukcí pozemních staveb podle mezních stavů) |
|
BS 5950 |
Structural Use of Steelwork in Buildings (Navrhování ocelových konstrukcí pozemních staveb) |
|
DIN 18800 |
Stahlbauten (Ocelové konstrukce) |
|
ENV 1993-1-1 |
Design of Steel Structures. Part 1-1: General Rules - General Rules and Rules for Buildings (Navrhování ocelových konstrukcí. Část 1.1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby) |
|
STN 73 1401 |
Navrhovanie oceľových konštrukcií |
Porovnání s evropskou normou
Tato norma je v podstatné míře sjednocena s předběžnou evropskou normou ENV 1993-1-1 Navrhování ocelových konstrukcí. Část 1.1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby. Předběžná norma ENV 1993-1-1 je zavedena v ČSN P ENV 1993-1-1.
Vypracování normy
Zpracovatel: Konsorcium NORMY OK Frýdek-Místek, IČO 12664731, Prof. Ing. Jiří Studnička, DrSc.
Technická normalizační komise: TNK 35 Ocelové konstrukce
Pracovník Českého normalizačního institutu: Ing. Marie Plachá
1 Předmět normy
Tato norma navazuje na ČSN 73 0031 a platí pro navrhování a posuzování ocelových konstrukcí staveb pozemních, průmyslových a inženýrských, pro jejichž zatížení platí ČSN 73 0035.
Může být uplatněna i pro navrhování a posuzování ocelových nosných konstrukcí technologických nebo jiných nosných zařízení, pokud jejich provozní podmínky a konstrukční tvary jsou obdobné jako u staveb a pokud splňují dále uvedené předpoklady.
Normu lze použít na ověření spolehlivosti stávajících konstrukcí výše uvedených typů a při navrhování jejich rekonstrukcí při současném uplatnění ustanovení ČSN 73 0038.
Normu nelze použít pro navrhování ocelových konstrukcí z materiálu o tloušťce menší než 4 mm a pro konstrukce vystavené teplotám vyšším než 100 °C.
Ustanovení této normy platí za těchto předpokladů:
- konstrukce jsou navrhovány příslušně kvalifikovanými a zkušenými osobami;
- je zajištěn dohled a kontrola jakosti při výrobě i při montáži;
- výrobu a montáž provádějí osoby s příslušnou odborností a zkušeností;
- stavební materiály a výrobky se používají podle ustanovení této normy nebo podle ustanovení příslušných předpisů pro materiály nebo výrobky;
- konstrukce se bude náležitě kontrolovat a udržovat;
- konstrukce bude užívána v souladu s předpoklady návrhu.
S ohledem na požadované funkční vlastnosti konstrukce, na způsob výroby a na požadovanou přesnost výroby se ocelové konstrukce zařazují do výrobních skupin podle ČSN 73 2601.
-- Vynechaný text --
Zdroj: www.cni.cz