DIN EN 1993-1-5/NA:2018-11, немецкое национальное приложение к Еврокоду 3, части 1–5 «Проектирование стальных листовых элементов конструкций», был официально опубликован в ноябре 2018 года, заменив апрельскую версию 2016 года. Этот 10-страничный стандарт был подготовлен подкомитетом NA 005-08-16 AA «Проектирование конструкций» Комитета по стандартам DIN по строительству (NABau).
Настоящий стандарт в первую очередь регламентирует проектирование и расчёт элементов, нагруженных в плоскости конструкции, состоящих из плоских стальных пластин (с рёбрами жёсткости или без них). Он содержит национально определённые параметры (NDP) и дополнительную информацию, не допускающую противоречий (NCI), установленную в Германии. Эти национальные параметры основаны на многолетней немецкой инженерной практике и результатах исследований, что гарантирует безопасность и экономическую эффективность проектирования стальных листовых конструкций в Германии.
По сравнению с изданием 2016 года, издание 2018 года имеет следующие важные изменения:
| Тип изменения | Расположение пункта | Изменение содержания | Техническое влияние |
|---|---|---|---|
| Новое содержание | 4.5.2(1) | Дополнение пункта NCI | Улучшение положений по проектированию усиленных пластин |
| Удаленное содержание | 6.5(3) | Удаление пункта NCI | В соответствии с DIN EN 1993-1-5:2017 Уже включено |
| Удаленное содержимое | 10(5) | Удалены некоторые NDP | Соответствует обновлениям Еврокода |
| Технические обновления | Несколько приложений | Уточнена применимость приложений | Разграничение нормативных и информационных приложений |
Немецкое национальное приложение устанавливает национальные определяемые параметры в следующих основных пунктах:
2.2(5) Примечание 1: Основные допущения для расчетов потери устойчивости пластины; 3.3(1) Примечание 1: Выбор коэффициентов прочности материала; 4.3(6) Примечание: Метод расчета эффективной ширины подкрепленных пластин; 5.1(2) Примечание 2: Метод определения предела прочности на сдвиг.
Эти национальные параметры основаны на многолетней инженерной практике и результатах исследований в Германии, в частности на накопленном опыте в области высокопрочной стали и тонкостенных компонентов.
В отношении анализа потери устойчивости Германия устанавливает, что для пластин без продольных ребер жесткости должны приниматься граничные условия «шарнирной опоры». Для пластин с продольными ребрами жесткости замкнутого сечения, из-за их высокой крутильной жесткости, нет необходимости уменьшать момент инерции ребра жесткости до 1/3 от фактического значения.
Немецкое национальное приложение содержит большой объем дополнительной непротиворечивой информации, в основном включая:
4.4(6): Подробная классификация поведения потери устойчивости пластины; 4.5.1(3): Метод расчета эффективной площади подкрепленных пластин; 5.3(2)-(4): Конкретные этапы расчета прочности на сдвиг при потере устойчивости; Приложение AD: Разъяснение применимости каждого приложения в Германии.
В стандарте чётко указано, что метод приведённых напряжений должен использоваться при проверке предельного состояния по эксплуатационной пригодности. Этот метод также может быть использован для проверки предельного состояния по несущей способности. Для пластин, подверженных как растягивающим, так и сжимающим напряжениям, уравнения (10.4) и (10.5) применимы только к сжатой части.
| Номер приложения | Название приложения | Применимость в Германии | Основные области применения |
|---|---|---|---|
| Приложение А | Эффективное сечение подкреплённых пластин | Информационное | Высотные здания, мосты |
| Приложение Б | Прочность пластин на выпучивание | Нормативное | Промышленные предприятия, большепролётные конструкции | Приложение В | Конечный элемент Анализ | Нормативный | Анализ сложной конструкции |
| Приложение D | Гофрофрированные стенки | Нормативный | Мосты, специальные конструкции |
В соответствии с положениями NDP в примечании к C.2(1), применимость выбранной конечно-элементной модели должна быть продемонстрирована сравнительными расчетами, чтобы гарантировать достижение достаточной точности расчетов при предполагаемых условиях, таких как граничные условия, начальные несовершенства и эффекты нагрузки.
В C.5(2) указан метод обработки геометрических и структурных начальных несовершенств: допускается использование геометрически эквивалентных начальных несовершенств вместо более точных методов разделения. При необходимости определения первоначальных дефектов путем испытаний или экспертной оценки их необходимо определять посредством разрешения на применение строительного надзора.
Для трапециевидных гофрированных стенок жесткости Dx и Dz рассчитываются по следующим формулам:
Dx = E·t3·[1 + (hp/t)2] / [12·(1-ν2)]
Dz = E·t3·[3 + 2·(hp/t)2] / [12·(1-ν2)]
Для стенок с синусоидальным гофром расчеты жесткости производятся по другим формулам, а локальные проверки потери устойчивости можно игнорировать, если выполняются определенные условия: отношение высоты волны к толщине пластины ≤ 2; отношение длины волны к толщине пластины ≤ 52; Отношение высоты волны к длине волны ≤ 27.
В реальных инженерных приложениях рекомендуется следовать следующему процессу проектирования: сначала определить граничные условия и условия нагружения пластины, затем выбрать соответствующие параметры проектирования на основе Немецкого национального приложения, выполнить анализ потери устойчивости и проверки прочности и, наконец, выполнить детальное проектирование на основе требований использования.
При проектировании усиленных панелей особое внимание следует уделять соответствующему значению жесткости ребер жесткости. Благодаря высокой крутильной жесткости ребер жесткости замкнутого сечения их полный момент инерции поперечного сечения может быть полностью использован в проекте без необходимости его уменьшения.
В процессе строительства геометрические размеры и начальные дефекты листов должны строго контролироваться для обеспечения соответствия фактической конструкции проектным допущениям. Особенно для тонкостенных компонентов контроль деформации в процессе изготовления и монтажа имеет решающее значение.
DIN EN 1993-1-5/NA хорошо согласуется с другими немецкими стандартами проектирования стальных конструкций, в частности со стандартами серии DIN 18800. В стандарте приведен ряд важных ссылок, предоставляющих инженерам подробные рекомендации по проектированию и техническую поддержку.
Основные ссылки включают: комментарии и примеры ECCS-JRC к EN 1993-1-5, исследовательский отчет DASt «Разработка правил экономичного проектирования тонкостенных стальных и композитных балок в высотных зданиях и мостах» и соответствующие главы в Stahlbau-Kalender 2009.
С развитием вычислительной техники и широким применением высокопрочной стали проектирование стальных листовых конструкций становится все более точным и экономичным. Разработка Немецкого национального приложения в полной мере учитывает эти тенденции развития и обеспечивает техническую основу для применения новых технологий.
В будущем, с развитием технологий цифрового проектирования и интеллектуального производства, при проектировании стальных листовых конструкций все больше внимания будет уделяться взаимодействию в рамках всего процесса и проектированию на основе производительности, а соответствующие положения Немецкого национального приложения будут продолжать совершенствоваться и обновляться соответствующим образом.

© 2025. Все права защищены.