Forkortet udgave af Eurocode 3 Stålkonstruktioner
Forkortet udgave af Eurocode 3 Stålkonstruktioner DANSK STANDARD 2009 Projektnummer M236168 Grafisk tilrettelæggelse: Dansk Standard Omslag: Dansk Standard Tryk: Dansk Standard Udgivet 2009 1. udgave, 1. oplag ISBN: 978-87-7310-522-1 e-isbn: 978-87-7310-523-8 Udgivet af Dansk Standard Kollegievej 6 2920 Charlottenlund Telefon: 39 96 61 01 Telefax: 39 96 61 02 ds@ds.dk www.ds.dk Dette er en POD-publikation Trykt i Danmark 2
Forord Denne DS/EN 1993 FU er udarbejdet af Dansk Standard og er en forkortet udgave af den komplette DS/EN 1993 Eurocode 3: Stålkonstruktioner, som i det følgende er benævnt Eurocode 3. Den komplette Eurocode 3-serie består af et antal dele (se 1.1.1), der tilsammen udgør det detaljerede projekteringsgrundlag for stålkonstruktioner. Den danske udgave af den komplette udgave af Eurocode 3 består derudover af et nationalt titelblad og et nationalt forord. I tillæg hertil har Erhvervs- og Byggestyrelsen udgivet et dansk nationalt anneks samt tillæg til dette, som fastsætter betingelserne for implementeringen og indeholder de nationale valg, der er gældende i Danmark. Disse valg er i det følgende betegnet NDP (Nationally Determined Parameters). En oversigt over eurocodesystemet kan ses på www.eurocodes.dk. Den foreliggende DS/EN 1993 FU indeholder dele af Eurocode 3-serien, som gør det muligt at beregne de fleste konstruktioner alene på grundlag af den. En konstruktion, der tilfredsstiller kravene i DS/EN 1993 FU, vil også tilfredsstille de tilsvarende krav i Eurocode 3. Følgende dele af Eurocode 3 er omfattet af denne DS/EN 1993 FU: DS/EN 1993-1-1 Generelle regler samt regler for bygningskonstruktioner DS/EN 1993-1-4 Generelle regler Supplerende regler for rustfrit stål DS/EN 1993-1-8 Samlinger DS/EN 1993-1-10 Materialesejhed og egenskaber i tykkelsesretningen. DS/EN 1993 FU omhandler ikke brandteknisk dimensionering, tyndpladekonstruktioner og udmattelse. Endvidere vil DS/EN 1993 FU alene ofte ikke være tilstrækkeligt grundlag ved dimensionering af broer, master, tårne, siloer, krankonstruktioner m.m. DS/EN 1993 FU følger kapitel-, punkt- og afsnitsinddelingen i de ovenfor nævnte komplette udgaver. Hvor tekst fra den komplette udgave af Eurocode 3 er udeladt i den forkortede udgave, vil der derfor være huller i afsnits- og punktnummereringen. Kun hvor sproglige og redaktionelle hensyn gør det nødvendigt, afviger formuleringerne fra de tilsvarende formuleringer i de komplette eurocodes. Det nationale anneks og tillæg hertil (indtil udgivelsestidspunktet) samt supplerende kommentarer er indarbejdet i DS/EN 1993 FU. Tekst fra annekser og tillæg står med orange skrift. DS/EN 1993 FU er forsynet med kommentarer. Disse kan indeholde: forklaringer til og baggrund for teksten i den komplette eurocode angivelse af, at teksten i den forkortede udgave er NDP-tekst, se ovenfor henvisninger til DS/EN 1993-1-1 eller andre steder, hvor et problem er behandlet mere detaljeret supplerende vejledning. Kommentarerne har ingen normmæssig status. Kommentarerne er skrevet med indrykning og i kursiv som denne tekst. 3
Dansk Standards redaktionsudvalg, som har stået for udarbejdelsen af de forkortede udgaver af eurocodes, har haft følgende medlemmer: Civ.ing. Hans Jørgen Larsen (formand) Afd.chef, civilingeniør John Adelhøj Civ.ing., ph.d. Thomas Cornelius Lic.techn. Svend Ole Hansen Professor em., lic.techn. Bjarne Christian Jensen Civ.ing. Erik Kjær Civ.ing. Carsten Munk Plum Civ.ing. Ejnar Søndergaard Professor, civ.ing., lic. techn., HD John Dalsgaard Sørensen Seniorkonsulent, MBA Erling Trudsø (DS-projektleder) 4
Indholdsfortegnelse DS/EN 1993-1-1 FU, Generelle regler samt regler for bygningskonstruktioner... 9 1 Generelt... 9 1.1 Emne... 9 1.2 Normative referencer... 10 1.3 Forudsætninger... 11 1.4 Forskellen mellem principper og anvendelsesregler... 11 1.5 Begreber og definitioner... 11 1.6 Symboler... 12 1.7 Konventioner for koordinatakser... 16 2 Beregningsgrundlag... 18 2.1 Krav... 18 2.2 Principper for beregninger i grænsetilstande... 19 2.3 Grundlæggende variable... 19 2.4 Eftervisning ved partialkoefficientmetoden... 19 2.5 Dimensionering understøttet af prøvning... 20 3 Materialer... 20 3.1 Generelt... 20 3.2 Konstruktionsstål... 21 4 Holdbarhed... 22 5 Beregning... 22 5.1 Modellering af konstruktionen... 22 5.2 Global beregning... 23 5.3 Imperfektioner... 23 5.4 Beregningsmetoder under hensyntagen til ikke-lineære materialeegenskaber... 26 5.5 Klassifikation af tværsnit... 27 5.6 Tværsnitskrav ved global plastisk beregning... 29 6 Brudgrænsetilstande... 33 6.1 Generelt... 33 6.2 Bæreevne af tværsnit... 33 6.3 Bæreevne af trykpåvirkede elementer... 45 6.4 Trykpåvirkede sammensatte elementer med konstant tværsnit... 53 7 Anvendelsesgrænsetilstande... 53 7.1 Generelt... 53 7.2 Anvendelsesgrænsetilstande for bygninger... 53 Anneks B (informativt) Metode 2: Interaktionsfaktorer k ij for interaktionsformler i 6.3.3(4). 55 Anneks BB (informativt) Udknækning af elementer i bygningskonstruktioner... 58 DS/EN 1993-1-4 FU, Supplerende regler for rustfrit stål... 59 1 Generelt... 59 1.1 Emne... 59 1.2 Normative referencer... 59 1.6 Symboler... 59 Side 5
2 Materialer... 60 2.1 Rustfrie konstruktionsstål... 60 2.2 Bolte... 61 3 Holdbarhed... 61 4 Anvendelsesgrænsetilstande... 61 4.1 Generelt... 61 4.2 Bestemmelse af udbøjninger... 61 5 Brudgrænsetilstande... 62 5.1 Generelt... 62 5.2 Klassifikation af tværsnit... 62 5.3 Bæreevne af tværsnit... 66 5.4 Elementers bæreevne mht. udknækning... 66 5.5 Bøjnings- og trykpåvirkede elementer med konstant tværsnit... 68 5.6 Forskydningsbæreevne... 69 6 Udformning af samlinger... 69 6.1 Generelt... 69 6.2 Boltesamlinger... 69 6.3 Beregning af svejsesømme... 70 DS/EN 1993-1-8 FU, Samlinger... 71 1 Emne... 71 1.1 Anvendelsesområde... 71 1.2 Normative referencer... 71 1.5 Symboler... 73 2 Dimensioneringsgrundlag... 74 2.1 Forudsætninger... 74 2.2 Generelle krav... 74 2.3 Påførte kræfter og momenter... 75 2.4 Samlingers bæreevne... 75 2.5 Dimensioneringsforudsætninger... 76 2.6 Forskydningspåvirkede samlinger påvirket af stød, svingninger og/eller skiftende last... 76 2.7 Excentricitet i systemknudepunkter... 76 3 Samlinger med bolte, nitter eller charnièredorne... 77 3.1 Bolte, møtrikker og underlagsskiver... 77 3.3 Ankerbolte... 78 3.4 Kategorier af boltesamlinger... 78 3.5 Placering af huller til bolte og nitter... 79 3.6 Regningsmæssig bæreevne af samlingselementer... 82 3.7 Gruppe af samlingselementer... 85 3.8 Lange samlinger... 85 3.9 Friktionssamlinger med 8.8 eller 10.9 bolte... 85 3.10 Fradrag for huller til samlingselementer... 87 3.11 Modholdskræfter... 88 3.12 Fordeling af kræfter mellem samlingselementer i brudgrænsetilstanden... 88 3.13 Samlinger med charnièredorne... 89 6
4 Svejsesamlinger... 89 4.1 Generelt... 89 4.2 Svejsematerialer... 89 4.3 Geometri og dimensioner... 90 4.5 Regningsmæssig bæreevne af kantsømme... 91 4.7 Stumpsømmes regningsmæssige bæreevne... 95 4.8 Propsømme regningsmæssige bæreevne... 96 4.9 Fordeling af kræfter... 96 4.10 Fastgørelser til uafstivede flanger... 96 4.11 Lange samlinger... 96 4.12 Excentrisk belastede enkelte kantsømme eller ensidige stumpsømme med delvis gennemsvejsning... 97 4.13 Vinkelprofiler fastgjort ved én flig... 97 4.14 Svejsning i koldformede zoner... 98 5 Beregning, klassifikation og modellering... 99 5.1 Global beregning... 99 6 Bærende samlinger i H- eller I-profiler... 99 6.1 Generelt... 99 7 Samlinger i rørprofiler... 99 DS/EN 1993-1-10 FU, Materialesejhed og egenskaber i tykkelsesretningen... 101 2 Valg af materialer med henblik på brudsejhed... 101 2.1 Generelt... 101 2.2 Fremgangsmåde... 101 2.3 Maksimale tilladte tykkelsesværdier... 103 7