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1、131313131415DIN18800鋼架結(jié)構(gòu)-第四部分-德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)鋼架結(jié)構(gòu)DIN18800對(duì)外殼翹曲作安全性分析第四部分本條件中采納逗號(hào)作為十進(jìn)位制標(biāo)記,以與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織sO)公布的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)則相一致。在本標(biāo)準(zhǔn)中術(shù)語(yǔ)“荷載”是指作用于結(jié)構(gòu)的外力。在含有“荷載”組分的合成術(shù)語(yǔ)中,它也是那個(gè)意義(見(jiàn)DIN1080第一部分)。1前言該標(biāo)準(zhǔn)是由建筑土木工程標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)08部和德國(guó)工程鋼結(jié)構(gòu)委員會(huì)共同制定的。基于設(shè)計(jì)原理和用公式化的安全性(與結(jié)構(gòu)安全性要求有關(guān)的詳細(xì)規(guī)范原理),修訂后的系列標(biāo)準(zhǔn)DIN18800為工程師提供了切實(shí)可行的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)由建筑土木工程標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)于1981年公布,同時(shí)考慮到了與正在致
2、力進(jìn)行制定的歐洲標(biāo)準(zhǔn)的詳細(xì)規(guī)范相和諧。涉及DIN18800的第一部分和第三部分與1990年11月的版本有關(guān)。名目1、概述應(yīng)用的范疇和領(lǐng)域原理通用符號(hào)差慮1.11.21.31.42、翹曲安全性分析的步驟3、容許偏差4、常量壁厚的柱形殼體4.1符號(hào)與支撐條件4.2理想的翹曲應(yīng)力4.2.1軸向壓縮4.2.2環(huán)箍壓縮4.2.3剪力4.3實(shí)際翹曲應(yīng)力4.4作用成效4.5應(yīng)力組合4.5.1存有共同環(huán)箍壓縮和剪力的軸向壓縮4.5.2由于內(nèi)部壓力,存有共同環(huán)箍張力的軸向壓縮101010121212135、壁厚逐步增加的圓柱5.1符號(hào)與支撐條件.5.2設(shè)計(jì)壁階5.3理想的翹曲應(yīng)力5.3.1軸向壓縮5.3.2環(huán)箍
3、壓縮5.4實(shí)際翹曲應(yīng)力5.5作用成效155.6應(yīng)力組合165.6.1存有共同環(huán)箍壓縮和剪力的軸向壓縮165.6.2由于內(nèi)部壓力,存有共同環(huán)箍張力的軸向壓縮16 HYPERLINK l bookmark202 6、常量壁厚的錐形外殼166.1符號(hào)與支撐條件166.2理想的翹曲應(yīng)力186.2.1相等的圓柱186.2.2經(jīng)線壓縮186.2.3環(huán)箍壓縮18 HYPERLINK l bookmark258 6.2.4剪力196.3實(shí)際翹曲應(yīng)力196.4作用成效196.5應(yīng)力組合206.5.1存有共同環(huán)箍壓縮和剪力的經(jīng)線壓縮206.5.2由于內(nèi)部壓力,存有共同環(huán)箍張力的經(jīng)線壓縮.20 HYPERLINK
4、l bookmark273 7、統(tǒng)一壁厚的球形外殼207.1符號(hào)與支撐條件207.2理想的翹曲應(yīng)力217.3實(shí)際翹曲應(yīng)力217.4作用成效217.5應(yīng)力組合21有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和其它文件22備注22具體請(qǐng)見(jiàn)本標(biāo)準(zhǔn)的從第2頁(yè)至第21頁(yè)。1、概述1.1應(yīng)用的范疇和領(lǐng)域(101)本標(biāo)準(zhǔn)分析了鋼外殼結(jié)構(gòu)的翹曲阻力,同時(shí)與DIN18800第1部分一起使用。注意:本標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定還能夠用于DIN18800第1部分以外溫度下的鋼外殼,以及適用于鋼以外的金屬結(jié)構(gòu)外殼。前提是這些材料屬性不同于第1部分規(guī)定的屬性。值得一提的是,本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi),運(yùn)算理想的翹曲應(yīng)力時(shí),使用了泊松率卩=0.3。(102)極限狀態(tài)分析在靜荷載下,本標(biāo)
5、準(zhǔn)規(guī)定了與非加筋外殼(容易顯現(xiàn)翹曲)穩(wěn)固性有關(guān)的規(guī)則,不管這些是圓柱形(柱形外殼)、截錐(錐形外殼)依舊球體(球體外殼)。如果適當(dāng)?shù)乜紤]到了支撐條件,那么本標(biāo)準(zhǔn)還適用于柱形、錐形或球體外殼截面、復(fù)合外殼的截面以及加筋外殼的相互加筋跨度。注意1:在本標(biāo)準(zhǔn)中,在理想的翹曲應(yīng)力公式中,“適當(dāng)?shù)乜紤]到支撐條件”表示外殼截面的圓周邊緣等能夠獲得充分的精度,不必在運(yùn)算理想的翹曲應(yīng)力,受到徑向位移的阻礙。注意2:1中的講明與加盤外殼整體翹曲的安全性分析有關(guān),即加大筋的極限狀態(tài)分析。注意3:非彈性材料現(xiàn)象可能包括:理想的塑性應(yīng)力應(yīng)變曲線(具有明顯的屈服應(yīng)力)或者具有應(yīng)變硬化現(xiàn)象的塑性應(yīng)力應(yīng)變曲線(作為屈服應(yīng)力
6、的0.2%驗(yàn)證應(yīng)力)。通常來(lái)講,如果實(shí)際翹曲應(yīng)力小于40%的屈服應(yīng)力,那么對(duì)實(shí)際翹曲應(yīng)力并可不能有什么專門大的作用。(106)極限翹曲應(yīng)力極限翹曲應(yīng)力指實(shí)際翹曲應(yīng)力的設(shè)計(jì)數(shù)值。能夠通過(guò)阻力的部分安全系數(shù),減小實(shí)際翹曲應(yīng)力,從而得出數(shù)值。1.3通用符號(hào)(107)幾何參數(shù)t壁厚r外殼表面中部的半徑d外殼表面中部的直徑R球體半徑eV外殼表面中部的設(shè)計(jì)壁階lmKmxm申計(jì)量長(zhǎng)度,按照計(jì)量長(zhǎng)度,確定缺陷tV陷窩初始深度U非圓度e偶然偏心率X,申在經(jīng)線方向(與圓柱的軸向方向相同)與圓周方向上,外殼表面中部的平面坐標(biāo)z垂直于外殼表面中部的坐標(biāo)u,v,w垂直于外殼表面中部位移(沿X,申與Z)的坐標(biāo)外殼表面中部
7、旋轉(zhuǎn)軸圖1:幾何參數(shù)注意:其它特定外殼類型的符號(hào)見(jiàn)條款4至7。彈性模量1.2原理理想的翹曲荷載理想的翹曲荷載是指由彈性理論確定的最小分叉荷載,前提條件是處于理想的幾何、荷載應(yīng)用、支撐與材料均質(zhì)的狀態(tài),以及全面適用虎克定律,而且沒(méi)有殘余應(yīng)力。理想的翹曲應(yīng)力理想的翹曲應(yīng)力是指與理想的翹曲荷載有關(guān)的薄膜應(yīng)力。實(shí)際翹曲應(yīng)力與理想的翹曲應(yīng)力不同,實(shí)際的翹曲實(shí)力指薄膜應(yīng)力,因?yàn)樵趯?shí)際的鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)中,會(huì)不可幸免地顯現(xiàn)幾何與結(jié)構(gòu)缺陷,以及非彈性材料現(xiàn)象。這與穩(wěn)固性限制阻力的特點(diǎn)值相對(duì)應(yīng)(見(jiàn)DIN18800第1部分第745項(xiàng))。注意1:幾何性缺陷是由于構(gòu)建中的正常外形偏差造成的(例如:最初的陷窩、非圓性、焊接收
8、縮的扭曲、連接點(diǎn)的偏心)。(108)物理參數(shù)與強(qiáng)度注意2:結(jié)構(gòu)性缺陷包括由于軋鋼、焊接以及材料不平均和E相異性造成的殘余應(yīng)力。(111)結(jié)構(gòu)參數(shù)bXSi,fSi”TSibxS,R,K,fS,R,K,T,R,K九SX理想翹曲應(yīng)力是由第204項(xiàng)的縮減系數(shù)造成的。(202)非量綱細(xì)長(zhǎng)度f(wàn)y屈服應(yīng)力注意:有關(guān)E與fy,k數(shù)值,見(jiàn)DIN18800第1部分的表1。(109)下標(biāo)與前綴R阻力參數(shù)k參數(shù)的特點(diǎn)值d參數(shù)的設(shè)計(jì)值red減小vorh實(shí)際zul承諾注意:“阻力”、“特點(diǎn)值”與“設(shè)計(jì)值”的定義見(jiàn)DIN18800第1部分的子條款3.1。(110)荷載參數(shù)與應(yīng)力參數(shù)q在徑向方向上,與外殼表面中部垂直的區(qū)域荷
9、載(在外部壓力或內(nèi)部真空時(shí),數(shù)值為p正數(shù))s在軸向或徑向方向上的線條荷載或區(qū)域荷nx,n申,nx申載Jy在圓周方向上,在外殼表面中部上的線條X弟荷載r軸向、環(huán)箍與剪力結(jié)果外殼薄膜(外表)上的軸向與環(huán)箍應(yīng)力(在壓縮下為正數(shù))外表上的剪力理想的翹曲應(yīng)力實(shí)際的翹曲應(yīng)力外殼的非量綱細(xì)長(zhǎng)度比縮減系數(shù)=實(shí)際翹曲應(yīng)力/屈服應(yīng)力注意2:DIN18800第1部分對(duì)外殼的極限狀態(tài)分析沒(méi)有專門規(guī)定。在使用DIN18800第1部分第748項(xiàng)規(guī)定的故障標(biāo)準(zhǔn)時(shí),不管檢查是否包括了彎曲應(yīng)力與薄膜應(yīng)力,這都取決因此否需要平穩(wěn)以及是否只發(fā)生一次依舊發(fā)生了多次。有關(guān)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)提供了一些指導(dǎo)方針KTA實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)中的3401.2規(guī)定了
10、“應(yīng)力類不”細(xì)節(jié)。(114)確定實(shí)際翹曲應(yīng)力實(shí)際翹曲應(yīng)力一樣按以下情形確定。前提條件是使用了外殼類型的專門支撐,以及符合條款3規(guī)定的容許偏差。在分析中,承諾翹曲荷載的減小顯現(xiàn)容許偏差(由于支撐物筆直程度的正常變化),然而支撐物的彈性或基礎(chǔ)沉降應(yīng)當(dāng)沒(méi)有不規(guī)律現(xiàn)象。(115)簡(jiǎn)化方法外殼翹曲的簡(jiǎn)化安全性分析能夠適用于平板,不考慮曲率,然而應(yīng)考慮支撐條件以及外表上的應(yīng)力結(jié)果。2、翹曲安全性分析的步驟(201)理想的翹曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)通過(guò)條款4至7的公式獲得理想的翹曲應(yīng)力bxsi,bSi,。如果能夠確定明確臨界翹曲形式(即在最低特點(diǎn)值下的結(jié)果),那么還能夠通過(guò)合適的運(yùn)算方法(例如有限的要素方法),確定這些應(yīng)
11、力。注意:使用經(jīng)典的線性翹曲理論,能夠確定出條款4至7的公式。運(yùn)算時(shí),外殼應(yīng)力狀態(tài)越是精確(在翹曲之前),那么數(shù)值會(huì)越小。如此的需求并不需要使用,這是因?yàn)檫@些差異以及按照標(biāo)準(zhǔn)獲得的(1)了運(yùn)算作用力的設(shè)計(jì)值。注意:那個(gè)地點(diǎn)的下標(biāo)S代表外殼翹曲(與DIN18800第1部分中的應(yīng)力相反)。(112)部分安全系數(shù)Ym阻力參數(shù)的部分安全系數(shù)yf作用力的部分安全系數(shù)注意1:Ym數(shù)值從條款2的第206項(xiàng)上獵取。注意2:Yf數(shù)值從DIN18800的第1部分獵取。1.4差不多考慮(113)要求除了DIN18800第1部分規(guī)定的分析,應(yīng)當(dāng)按照本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)翹曲安全性進(jìn)行分析,確定按照設(shè)計(jì)作用力得出的重要薄膜應(yīng)力
12、不高于相對(duì)應(yīng)的極限翹曲應(yīng)力。注意1:DIN18800第1部分的子條款7.2.1與7.2.2規(guī)定使用公式(1)至(3),能夠從理想的翹曲應(yīng)力得出非量綱細(xì)長(zhǎng)度九s。Sx(2)(3)注意:那個(gè)地點(diǎn)使用的非量綱細(xì)長(zhǎng)度與壓縮和彎曲狀態(tài)(入K與入M)下的線性構(gòu)件非量綱細(xì)長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng)。在DIN18800第2部分和DIN18800第3部分中的非量綱板塊細(xì)長(zhǎng)度XP并不與原先DASt-Richt-linie013中的非量綱細(xì)長(zhǎng)度Xs相同。(4)(5)(6)bXS,R,d=bXS,R,k/YM(9)fS,R,d=bXS,R,k/YM(10)TS,R,d=TS,R,k/YM(11)Ym取自(206)項(xiàng)。(203)實(shí)際翹
13、曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)將縮減系數(shù)X確定為入s的應(yīng)變量。按照公式(4)至(6),實(shí)際翹曲應(yīng)力js,R,K,fSRK,TS,R,K能夠通過(guò)將這些系數(shù)乘以特點(diǎn)屈服應(yīng)力得到。bxS,RK=Xfy,k其中:x=f(入SX)fS,R,K=Xfy,k其中:X=f(九S申)TS,R,K=X_y3r其中:x=f(九sT)注意:上述步驟中使用了屈服應(yīng)力的縮減系數(shù)(非量綱細(xì)度度率的應(yīng)變量),該步驟符合檢查其它鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性(見(jiàn)DIN18800第2與第3部分)的步驟。(204)縮減系數(shù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(7)或(8),得出縮減系數(shù)x,作為外殼與荷載情形(見(jiàn)子條款4.3、5.4、6.3與7.3)的應(yīng)變量。在翹曲情形下,其外殼屬于正常的缺陷
14、敏銳度:入SW0.4:X1=1(7a)0.4入s12X=1.2740.686九s(7b)1.2W入sX=0.65/九s(7c)在翹曲情形下,其外殼屬于高度的缺陷敏銳度:入SW0.25:X2=1(8a)0.25入SW1.0:X2=1.2330.933入$(8b)1.0入SW15:x2=0.3/3(8c)1.5入$:x2=0.2/兀(8d)(205)極限翹曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(9)至(11)得出極限翹曲應(yīng)力(206)阻力的部分安全系數(shù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(12)與(13)(作為外殼類型與荷載情形的函數(shù))得到部分安全系數(shù)YMl與YM2。當(dāng)外殼具有正常的缺陷敏銳度時(shí),能夠使用X得到實(shí)際翹曲應(yīng)力:YMl=l.l(
15、l2)當(dāng)外殼具有專門大的缺陷敏銳度時(shí),能夠使用X2得到實(shí)際翹曲應(yīng)力:入sW0.25:Ym2=1.1(13a)0.25九S2.00:Ym2=1.1(1+0.318入s-0.25)M21.75(13b)入s三2.00:Ym2=1.45(l3c)注意:YM2考慮到了中等長(zhǎng)度薄壁圓柱與圓錐中實(shí)驗(yàn)性翹曲荷載(取決于常量軸向或徑向壓縮)的離散情形以及薄壁球體(取決于常量外界壓力;圖2中的X2曲線便是基于這種壓力)的離散情形。由于此類外殼類型的翹曲后行為以及最終造成的高度缺陷敏銳性,造成離散結(jié)果。在一些情形下,如果能夠幸免上述翹曲后行為與高度缺圖2:縮減系數(shù)I作為xS的應(yīng)變量注意:縮減系數(shù)X包括了幾何與結(jié)構(gòu)
16、缺陷、以及非彈性材料陷敏銳性(例如:在縱梁加筋圓柱或軸向壓縮下短柱的狹窄跨度),那么能夠得出較小的YM數(shù)值。(207)檢查按照荷載情形,應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行以下一個(gè)或幾個(gè)檢查:TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark138 W1(14)xS,R,dW1(15)S,R,dW1(16)TS,R,d其中:由于設(shè)計(jì)作用力(按照彈性理論得到),x,和T是外x申表中重要的壓縮力與剪力。行為(見(jiàn)第105項(xiàng)的講明)的成效。缺陷敏銳度的差異取(208)組合荷載分析力檢查后,應(yīng)當(dāng)按照重要的薄膜應(yīng)力與相互公式(見(jiàn)子條款4.5、5.6、6.5與7.5),在組合荷載下檢查。決于外殼類型和荷載情形,而
17、且是由于系數(shù)x1與x2的幅度差異造成的。如果外表中有一個(gè)以上(共三種)類型的壓力負(fù)責(zé)產(chǎn)生翹曲(即軸向或徑向上的壓縮、圓周壓縮與剪切),那么各個(gè)應(yīng)長(zhǎng)度。圖6:偏心率3、容許偏差(301)概述本標(biāo)準(zhǔn)中的實(shí)際翹曲應(yīng)力只適用于以下情形:實(shí)際尺寸符合第302項(xiàng)至304項(xiàng)中的容許偏差,并進(jìn)行隨機(jī)檢查。注意:通常情形下,所給出的容許偏差一樣不適于作為與缺陷有關(guān)的假設(shè)的依據(jù)。(302)陷窩初始深度陷窩初始深度tv不應(yīng)該大于計(jì)量長(zhǎng)度的1%(比較圖3)a)任何一個(gè)方向上的球體外殼:lmK=4R-t(17)b)徑向方向上的圓柱與圓錐外殼:l=4石mx(18)c)圓周方向上的圓柱與圓錐外殼:l_13lm9=(19a)
18、rrlit然而:lm9Wr(19b)關(guān)于所有的外殼類型而言,計(jì)量長(zhǎng)度不得超過(guò)2000毫注意2:關(guān)于圓錐外殼,在圓周平面中定位計(jì)量長(zhǎng)度,然后在圓周方向上進(jìn)行測(cè)量。然而,能夠測(cè)量與經(jīng)線垂直的tv(見(jiàn)圖4):圖4:在圓錐外殼中陷窩初始深度中,圓周方向上的測(cè)量(303)非圓度非圓度U必須符合公式(20)。U=2mxd;mnd-100也)其中maxd與max在指測(cè)量出來(lái)的最大與最小直徑(見(jiàn)圖5)。而zulU能夠按照公式(21)得出,指承諾范疇內(nèi)的非圓度。zulU對(duì)不長(zhǎng)于500毫米(21a)而講,是2.0%的d,對(duì)等于或長(zhǎng)于1250毫米(21b)而言,指0.5%的do的d數(shù)值。b)a)b)焊接點(diǎn)焊接點(diǎn)(3
19、04)偏心率在與壓力方向垂直的外殼壁上,在結(jié)點(diǎn)上的偶然偏心率e應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨蛐∮?.2t,最大值為3毫米(22)。d)J*M500mmmKSOOmmc)圖3:陷窩初值深度的測(cè)量注意1:按照球體與圓柱(在外部壓力lmK與lm9下)以及圓柱(在軸向壓縮力lmx下)的臨界翹曲后的尺寸,選擇計(jì)量+/r4S-O壓力方向米,焊接點(diǎn)之間最多500毫米。應(yīng)當(dāng)通過(guò)線性內(nèi)插法來(lái)得出500毫米至1250毫米之間(305)超出容許偏差的陷窩初始深度如果陷窩初始深度不符合第302項(xiàng)至304項(xiàng)規(guī)定的容許偏差,那么應(yīng)當(dāng)另外對(duì)拉直或者其它規(guī)定的必要性進(jìn)行調(diào)查。注意:在決定進(jìn)行拉直之前,應(yīng)當(dāng)記住,實(shí)際上這會(huì)顯現(xiàn)其它的殘余應(yīng)力。還應(yīng)
20、當(dāng)考慮承諾應(yīng)力的程度。如果有任何疑咨詢,那么建議應(yīng)當(dāng)向負(fù)責(zé)結(jié)構(gòu)分析的人員或機(jī)構(gòu)進(jìn)行咨詢。如果陷窩初始深度沒(méi)有超過(guò)規(guī)定容許偏差的兩倍,而且分析時(shí),通過(guò)公式(23)得出減小的縮減系數(shù)red,那么沒(méi)有必要按專門的規(guī)定進(jìn)行。1Xs(vorhai1redX=XL1-芍Izula-1JJ(23a)forXS1.5或redx=xf1-5-0.5(23b)zula丿forXS三1.5其中:x是縮減系數(shù),能夠通過(guò)公式(7)或(8)進(jìn)行。Zul是承諾的陷窩初始深度(見(jiàn)第302項(xiàng))、承諾的非圓度(見(jiàn)第303項(xiàng))或承諾的偏心率(見(jiàn)第304項(xiàng))Vorh指實(shí)際的陷窩初始深度、實(shí)際非圓度或者實(shí)際的偏心率(zulaV0rha
21、2ZU|l!Q)。teff替換t。使用公式(24):tefl=t-0.5At(24)其中:t指壁厚與有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的額定厚度之間的差異。對(duì)比規(guī)定的最小壁厚的翹曲,檢查最小壁厚的鋼板(具有DIN50049檢查證書(shū)A、B或C)的安全性。4、常量壁厚的柱形殼體4.1符號(hào)與支撐條件幾何參數(shù)l圓柱長(zhǎng)度r圓柱表面中部的半徑注意:除了常量壁厚,前提條件還有任何一點(diǎn)(例如:連接點(diǎn))都沒(méi)有設(shè)計(jì)壁階。第514項(xiàng)的近似值方法能夠處理帶有搭接處的圓柱。荷載參數(shù)與翹曲應(yīng)力軸向壓縮ox軸向壓縮應(yīng)力oxSi理想的軸向翹曲應(yīng)力SRK實(shí)際的軸向翹曲應(yīng)力環(huán)箍壓縮許偏差,缺陷。/心注意:23)保守地估量了的額外降低情形際翹環(huán)箍
22、壓縮應(yīng)力fsi理想的環(huán)箍翹曲應(yīng)力S,R,K實(shí)際的環(huán)箍翹曲應(yīng)力c)剪力T剪力TSi理想的剪力ts,r,k實(shí)際的剪力于過(guò)度的幾注意:圖8至圖10表明了圓柱可能遇到幾個(gè)典型的應(yīng)務(wù)。(306)小于F行分析,用有效有效壁厚圖7:圓柱幾何與應(yīng)力下的部件max-M-加t=P2兀rt圓周方向下的可變正弦軸向荷載(例如:由于軸向彎曲)c)可變徑向荷載(例如在地窖中)a)統(tǒng)一的軸向荷載(例如:由于共b)存軸向壓力下的軸向壓縮)圖8:軸向壓縮(見(jiàn)例)Q申=qr/tf=q(x)r/t態(tài)平穩(wěn)的壓力a)施加在圓柱壁上的統(tǒng)一的、動(dòng)態(tài)平穩(wěn)的壓力b)在經(jīng)線方向上,施加在圓柱壁上的可變的、動(dòng)(例如:由于徑向壓力或內(nèi)部真空)圖9:
23、徑向壓力(見(jiàn)例)Mt=2nr2sMt=2nr2s2兀r2ta)由于扭轉(zhuǎn)造成的統(tǒng)一剪力V=nrmaxsV=nrmaxsmaxb)由于圓周方向的橫向荷載造成的可變正弦剪力(為了清晰顯示,由于邊緣處軸向彎曲為了獲得平穩(wěn)造成的外表軸向應(yīng)力被省略了)。圖10:剪力(見(jiàn)例)(30)(25)0.5密Mi殂度板制圖11:結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與支撐條件的例子Cx還能夠等于統(tǒng)一數(shù)值。荷載下短圓柱的理想翹曲應(yīng)力曲線向圖12中鉸鏈寬矩進(jìn)過(guò)渡。C=1+1.5-基(26)圖12:軸向壓縮下的短圓柱(作為板塊)(403)支撐條件必須劃清以下支撐條件(RB)的界線:RB1:徑向與軸向不可替換的(關(guān)于短圓柱而言,是限制的)邊緣;RB2:徑
24、向不可替換,但軸向能夠替換的鉸鏈邊緣;RB3:自由邊緣注意1:“能夠替換”是指替換與外殼邊緣。外殼邊緣與邊緣(徑向)構(gòu)成的真實(shí)圓圈或真實(shí)圓圈的平面(軸向)有關(guān)?!安豢商鎿Q”指不替換整個(gè)架構(gòu)。注意2:如果基板或拱頂或?qū)Υ蓓?見(jiàn)圖11a)至d)加固了儲(chǔ)備箱,或者如果在分析相互加筋跨度(見(jiàn)圖11f)時(shí)顯現(xiàn)了圓環(huán)加筋外殼,那么外殼能夠視為在徑向上是不可替換的。圓環(huán)加大筋的穩(wěn)固能夠另外進(jìn)行驗(yàn)證(見(jiàn)1)。注意3:當(dāng)邊緣在加筋端板塊上固定或結(jié)合時(shí),沒(méi)有軸向替換(見(jiàn)圖11e)。4.2理想的翹曲應(yīng)力4.2.1軸向壓縮(404)差不多前提以下公式僅適用于邊緣不能徑向替換的外殼。(405)無(wú)需分析符合公式(25)
25、的圓柱無(wú)需分析翹曲安全性_r10Y:(31)sK指按照DIN18800第2部分的有效長(zhǎng)度。注意1:這并不阻礙DIN18800第2部分規(guī)定的橫向翹曲安全性。注意2:公式31是一種近似法,將軸向壓縮管道線性構(gòu)件的阻力等同于DIN18800第2部分(翹曲曲線)以及軸向壓縮下和長(zhǎng)圓柱(公式8能夠得出縮減系數(shù)x2,其中按照公式30,Cx等于0.6)。l1rrV1-63Ct(33)rbc.=0.92C-E-卿9t表2中的C.能夠替換表2:系數(shù)J與CJ(t1.5-(34)(r丿為公式(34)中的C。情形支撐條件的組合系數(shù)系數(shù)C*1RB1RB11.51.5+皿-乎l2l32RB2RB11.251.25+8.0
26、4l2l33RB2RB21.01.0+嚴(yán)嚴(yán)64RB3RB10.60.6+1003l2l35RB3RB2當(dāng)C9等于零時(shí),能夠得出0卿。不考慮使用(36)的圓柱長(zhǎng)度6RB3RB3廠l丄1工l=1rvt注意1:公式(34)基于經(jīng)典線性板塊翹曲理論,其中圓柱處于統(tǒng)一的徑向壓力下。注意2:系數(shù)Cx考慮了統(tǒng)一徑向壓力下短圓柱的理想環(huán)箍翹曲應(yīng)力曲線向圖13中長(zhǎng)矩形板的理想翹曲應(yīng)力的漸進(jìn)過(guò)渡。圖13:環(huán)箍壓縮下的短圓柱(作為板塊)4.2.2環(huán)箍壓縮(413)長(zhǎng)圓柱關(guān)于公式(35)中確定的長(zhǎng)圓柱,應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(36)得出(411)無(wú)需分析理想翹曲應(yīng)力oxSi。C取自表2。由公式(32)確定的圓柱并不需要翹曲安全
27、分析。(32)71-635(35)xSi=E(412)短圓柱與較長(zhǎng)圓柱公式(33)確定的短圓柱與較長(zhǎng)圓柱的理想翹曲應(yīng)力0簡(jiǎn)應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(34)獲得。C從表2得到,作為支撐條件的應(yīng)變量。注意:按照經(jīng)典線性板塊翹曲理論,公式(36)考慮了統(tǒng)一徑向壓力下的長(zhǎng)圓柱向徑向荷載下的圓環(huán)翹曲進(jìn)行過(guò)渡的情形。4.2.3剪力(414)差不多假設(shè)以下公式僅適用于帶邊緣但沒(méi)有徑向替換的外殼。(415)無(wú)需分析公式(37)確定的圓柱不需要翹曲安全分析。0.674.3實(shí)際翹曲應(yīng)力(418)差不多前提第419項(xiàng)至421項(xiàng)的公式僅適用于特定圓柱,其外殼表面中部與壁厚的比r/t不得大于2500o注意:在此并沒(méi)有足夠的體會(huì)表明
28、用于r/t比率的縮減系數(shù)能夠大于2500o(419)軸向壓縮軸向壓縮的實(shí)際翹曲應(yīng)力oxS,R,K應(yīng)當(dāng)為:xS,R,K=X2fy,k(43)x2來(lái)自于公式(8),使用公式(1)中的九Sxo(37)(44)(45)(416)短圓柱與較長(zhǎng)圓柱公式(38)確定的短圓柱與較長(zhǎng)圓柱中的理想翹曲應(yīng)力TSi應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(39)得出,其中Cr等于統(tǒng)一數(shù)值。-W8.7弋小(38)rTSi=0.75CrE丄廠丁(39)(420)環(huán)箍壓縮環(huán)箍壓縮的實(shí)際翹曲應(yīng)力0鷗&應(yīng)當(dāng)為:S,R,K=X1fy,k其中X1來(lái)自公式,使用公式(2)中的入S。(421)剪力剪力ts,r,k的實(shí)際翹曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)為:T=XTS,R,K1公式(3
29、9)還能夠使用公式(40)中的CTo其中X1來(lái)自公式(7),使用公式(3)中的入STo1+42t)1.5r丿0.5(40)注意1:公式(39)基于經(jīng)典的線性板塊翹曲理論,其中圓柱處于統(tǒng)一的張力之下(見(jiàn)圖10a)o注意2:公式(40)中系數(shù)CT考慮了在支撐RB2時(shí),統(tǒng)一軸向張力下短圓柱的理想剪力翹曲應(yīng)力曲線向圖14中剪刀4.4作用成效(423)重要的薄膜應(yīng)力第207項(xiàng)規(guī)定的分析應(yīng)當(dāng)基于最大薄膜應(yīng)力OxQ和To注意:按照DIN18800第1部分的規(guī)定,設(shè)計(jì)作用應(yīng)當(dāng)一起用于運(yùn)算薄膜應(yīng)力。下,鉸鏈寬矩形板的理想翹曲應(yīng)力的漸進(jìn)過(guò)渡。(424)運(yùn)算環(huán)箍壓縮的等同風(fēng)力荷載按照表2的支撐條件,通過(guò)替換圓柱上的
30、外部風(fēng)力荷載,確定,并通過(guò)公式(46)得出圓柱壁上的統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)平穩(wěn)壓力。q=&maxqw(46)圖14:剪力下的短圓柱(作為板塊)其中:maxqw指最大風(fēng)力壓力與如下所示:(41)(417)長(zhǎng)圓柱公式(41)確定下,長(zhǎng)圓柱的理想翹曲應(yīng)力TSi應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(42)獲得。8.7r/1r8=0.461+0.1Jc申:J:W1(47)V丿表2中的C作為支撐條件的應(yīng)變量。為了考慮到風(fēng)吸內(nèi)部打開(kāi)或者通風(fēng)的圓柱,應(yīng)當(dāng)對(duì)這些TSi=0.25E圓柱進(jìn)行分析,前提供是對(duì)壁施加統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)平穩(wěn)的壓力(最大值為0.6),此外通過(guò)公式(46)得出相等的風(fēng)力荷載。注意:公式(46)使用了系數(shù)o,考慮到公式(34)得出了理想
31、環(huán)箍應(yīng)力,前提是對(duì)圓柱壁施加統(tǒng)一的壓力,而且圖15(425)徑向壓力下專門短的圓柱關(guān)于公式(48)確定的專門短的圓柱,或者圓環(huán)加筋圓柱中,風(fēng)力荷載下的環(huán)箍壓縮非統(tǒng)一分配會(huì)導(dǎo)致翹曲的敏銳度下降。(48)加大筋之間專門窄的跨度,能夠通過(guò)(49)得出吟l3.12rr/1q-rSt(49)系數(shù)屮應(yīng)當(dāng)從表3得出。注意:公式(49)中的系數(shù)屮考慮了在專門短的圓柱中,圓柱壁上的壓力一部分是由邊緣或圓環(huán)加大筋直截了當(dāng)堅(jiān)持的。圖15:外部風(fēng)力荷載(見(jiàn)例)表3:系數(shù)3二石21l/r屮1.56壬Jr/t0.851-1十tWAr1.56三Jr/10.852-1/(1.56JT7)1-1+(b+1.56)t/AR3.1
32、27r/t1Ar=加大筋的橫截面面積,即沒(méi)有有效的外殼區(qū)域(當(dāng)邊緣在徑向上不能夠替換時(shí),等于無(wú)限大)4.5應(yīng)力組合4.5.1存有共同環(huán)箍壓縮和剪力的軸向壓縮(426)相互作用的公式當(dāng)軸向壓縮J共同存在環(huán)箍壓縮f與剪力T時(shí),除了按照第207和423項(xiàng)進(jìn)行個(gè)不檢查之外,還應(yīng)當(dāng)使用以下公式進(jìn)行檢查。W1(50)圖16:公式(50)所表示的相互作用注意:按照公式(50)進(jìn)行檢查的前提條件是關(guān)于封閉圓柱頂端施加的軸向壓縮力來(lái)自于統(tǒng)一的徑向壓力。(427)重要的薄膜應(yīng)力在公式(50)中,應(yīng)當(dāng)替換最大數(shù)值ox,o和t,即使這些應(yīng)力沒(méi)有在同一點(diǎn)顯現(xiàn)。如果最大應(yīng)力發(fā)生在圓柱邊緣,而且長(zhǎng)度1R等于0.101,然而
33、不超過(guò)0.16CrvT/?(C來(lái)自表2)(51)(見(jiàn)圖17),那么在公式(50)中,這些重要的薄膜應(yīng)力會(huì)被顯現(xiàn)在剩下的自由長(zhǎng)度1-21R上的最大值所替代。關(guān)于公式(35)確定的長(zhǎng)圓柱來(lái)講,能夠在公式(50)中替換最大值,該值顯現(xiàn)在自由長(zhǎng)度(1-21R)中,處于長(zhǎng)度1的圓柱截面中(通過(guò)公式52得出)。1=1.30Cru/t(52)注意:公式(50)旨在防止應(yīng)力場(chǎng)的聯(lián)合作用(因?yàn)槁?lián)合作用會(huì)導(dǎo)致翹曲現(xiàn)象),而不是規(guī)定單獨(dú)的應(yīng)力。保守的縮減應(yīng)力通過(guò)組合最大薄膜應(yīng)力得出的。然而如果這些應(yīng)力受到邊緣的浮動(dòng)阻礙,或者在長(zhǎng)圓柱中,顯現(xiàn)專門大的相隔距離,那么這些最大值的組合就并不合理了,因?yàn)樘J亓?。該?guī)定并不
34、阻礙與第423項(xiàng)規(guī)定的單獨(dú)檢查有關(guān)的規(guī)格。圖17:在短圓柱和較長(zhǎng)圓柱(a)與長(zhǎng)圓柱(b)上的組合薄膜應(yīng)力(見(jiàn)例)4.5.2由于內(nèi)部壓力,存有共同環(huán)箍張力的軸向壓縮(428)差不多前提如果明白施加在圓柱壁上的內(nèi)力以及最終的環(huán)箍拉力確信還存在軸向壓縮,那么只能考慮第429項(xiàng)中規(guī)定的翹曲荷載增加成效。注意:在一些情形下,應(yīng)當(dāng)專門當(dāng)心(例如散裝材料的荷載,因?yàn)闀?huì)顯現(xiàn)連接現(xiàn)象)。(429)內(nèi)部壓力關(guān)于圓柱壁的成效關(guān)于公式(27)確定的短圓柱與較長(zhǎng)圓柱,而且公式(1)中的非量綱細(xì)長(zhǎng)度大于0.7,那么在使用公式(43)運(yùn)算實(shí)際翹曲應(yīng)力oxs,R,K、qi時(shí),通過(guò)將公式(53a)至(53c)的x2q替換為x2
35、,能夠承諾施加在圓柱壁上的內(nèi)部壓力增加環(huán)箍張力造成的翹曲荷載。sxW0.7:x2q=x2(53a)0.7入Sx1.0:x2q=x21+1.2九SxLOGSx:x2q=x22E11丿0.381+1.2入Sx0.38(53b)(53c)如果通過(guò)公式(28)中的Cx得出理想的軸向翹曲應(yīng)力,或者如果按照第422項(xiàng)對(duì)平板進(jìn)行分析,那么x2q不得用于短圓柱。關(guān)于公式(29)的長(zhǎng)圓柱而言,不得假設(shè)由于圓柱壁上的內(nèi)部壓力,增加了翹曲荷載。注意1:在靜液壓下,或者在封閉儲(chǔ)備箱或地窖中顯現(xiàn)內(nèi)部壓力,那么圓柱壁上會(huì)受到內(nèi)部壓力。的作用力與圓柱壁上受到的壓力方向相反。本標(biāo)準(zhǔn)的其它地點(diǎn)將其定義為正值。注意2:公式(53
36、c)包含了環(huán)箍張力的成效,與圓柱中鉆石形缺陷的形成相反(這受到了彈性板塊翹曲的阻礙),同時(shí)降低了缺陷敏銳度。具有螺旋形彈性-塑性翹曲形式的圓柱不具備上述成效的優(yōu)點(diǎn)。注意3:在按照本標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)第113)進(jìn)行翹曲安全分析時(shí),必須使用DIN18800第1部分中規(guī)定的故障標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查。(430)軸向壓縮在運(yùn)算重要薄膜應(yīng)力-時(shí),能夠考慮在頂端受到壓力時(shí),顯現(xiàn)在封閉圓柱內(nèi)的軸向張力(在內(nèi)部壓力下)。(431)由于圓柱壁上的內(nèi)部壓力造成的長(zhǎng)圓柱翹曲如果在內(nèi)部壓力qi下沒(méi)有軸向張力,那么開(kāi)放式長(zhǎng)圓柱(例如管道)應(yīng)當(dāng)被視為第409項(xiàng)中規(guī)定的線性構(gòu)件,前提是軸向壓縮力等于r2n。這可能需要重疊在實(shí)際顯現(xiàn)的軸向力上。
37、注意:當(dāng)內(nèi)部壓力下的開(kāi)放式管道不穩(wěn)固時(shí),臨界內(nèi)部壓力等于頂端上的理論外部壓力,這會(huì)導(dǎo)致管道(作為線性構(gòu)件)顯現(xiàn)不穩(wěn)固現(xiàn)象。這會(huì)發(fā)生在非連續(xù)性壓力管道上(例如膨脹環(huán)、密封管等)。穩(wěn)固的風(fēng)險(xiǎn)只能通過(guò)軸向張力來(lái)補(bǔ)償,而且當(dāng)管道封閉時(shí)才會(huì)輪番發(fā)生。5、壁厚逐步增加的圓柱5.1符號(hào)與支撐條件(501)幾何參數(shù)關(guān)于壁厚逐步增加的圓柱而言,通過(guò)類比和以下符號(hào),使用第401項(xiàng)中的內(nèi)容:lj壁厚為常量的圓柱長(zhǎng)度tj圓筒的統(tǒng)一壁厚假設(shè)圓柱壁厚逐步增加(從上到下)。按照504運(yùn)算設(shè)計(jì)壁階的圓柱時(shí),能夠按照?qǐng)A柱半徑的平均值r。(502)荷載參數(shù)與翹曲應(yīng)力通過(guò)軸向與圓周方向上的壓縮類比,應(yīng)當(dāng)使用第402項(xiàng)中的內(nèi)容。注意
38、:關(guān)于壁厚逐步增加的圓柱而言,并沒(méi)有規(guī)定剪力。(503)支撐條件以下規(guī)定僅適用于沒(méi)有徑向位移的邊緣(在第403項(xiàng)下的RB1與RB2支撐條件),而且相互之間沒(méi)有差異。注意:那個(gè)地點(diǎn)并不處理沒(méi)有自由邊的壁厚逐步增加的圓柱。應(yīng)當(dāng)通過(guò)類比方法,使用壁厚為常量的圓柱規(guī)定(見(jiàn)第403項(xiàng))。5.2設(shè)計(jì)壁階(504)以下規(guī)定只適用于以下情形:相鄰板塊間的設(shè)計(jì)壁階eV不大于表4中承諾的設(shè)計(jì)壁階zuleV。表4:承諾的設(shè)計(jì)壁階zuleV環(huán)箍壓縮1.1mint軸如果不增加翹曲荷載,沒(méi)有0.5(maxtmint)向共存內(nèi)部壓力或存在壓力或0.5mint*)壓如果增加翹曲荷載,存在共0.5(maxtmint)縮同內(nèi)部壓
39、力(見(jiàn)公式53)或0.2mint*)*)取較小值注意:關(guān)于軸向壓縮,設(shè)計(jì)壁階上的變化采納了偶然偏心率的形式,而且應(yīng)當(dāng)處于第304項(xiàng)規(guī)定的容差范疇內(nèi)。按照類推法,使用第305項(xiàng)。見(jiàn)第514項(xiàng)中層次重復(fù)的圓柱(處于軸向壓縮下)。圖18:鄰近圓柱層次板塊的設(shè)計(jì)壁階5.3理想的翹曲應(yīng)力5.3.1軸向壓縮(505)統(tǒng)一壁厚的相同圓柱理想的軸向翹曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)按照4.2.1中的規(guī)定予以確定,其中相等圓柱的每個(gè)層次的總長(zhǎng)為1,以及統(tǒng)一壁厚t等于tj。(506)短圓柱在按第422項(xiàng),通過(guò)類比法,對(duì)平板分析短圓柱時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮逐步增加的壁厚。(507)長(zhǎng)圓柱系數(shù)n應(yīng)當(dāng)?shù)扔诠?30)中的統(tǒng)一數(shù)值。(508)長(zhǎng)圓柱的翹
40、曲在按照第409項(xiàng)分析線性構(gòu)件的長(zhǎng)圓柱時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮逐步增加的壁厚。5.3.2環(huán)箍壓縮(509)構(gòu)成三層次的相等圓柱通過(guò)形成構(gòu)成三層次的相等圓柱(圖19b),確定環(huán)箍壓縮。最頂端層次的長(zhǎng)度1。應(yīng)當(dāng)延伸到下一個(gè)層次的上層邊,其壁厚大于最小壁厚-的1.5倍,然而不包括一半以上的圓柱總長(zhǎng)。其它層次的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)通過(guò)公式(54a)與(54b)得出:(54b)l=l=0.5(ll),如果丄lW丄muvo3o2通過(guò)取每個(gè)層次厚壁的平均值,確定理論上的壁厚to,tm與tu。u注意:應(yīng)當(dāng)按照以下公式運(yùn)算圖19a)中圓柱的lo與t,其中t4大于1.5t1,并大于t3。lo=l1+l2+l3to=(t1l1+t2l2+
41、t3l3)/lo(510)短圓柱與較長(zhǎng)圓柱通過(guò)公式(56)得出短圓柱與較長(zhǎng)圓柱在每個(gè)層次上的理想環(huán)箍翹曲應(yīng)力。這些圓柱的壁厚逐步增加,并通過(guò)公式(55)予以確定。(55)tomS.=t0.92E妙tjlo/卩(56)使用帶有三個(gè)層次(圖20)的相等圓柱的尺寸,確定系數(shù)卩。注意:公式(56)講明了在壁厚逐步增加的圓柱中(墻壁受到理想的統(tǒng)一壓力qKi),圓周方向上的壓縮應(yīng)力狀態(tài)。按照相等圓柱(包括三個(gè)層次)的經(jīng)典線性翹曲理論,確定壓力,而且能夠講明為相等圓柱壁上(壁厚統(tǒng)一,理論長(zhǎng)度為1*,等于理論壁厚1。/卩,t*等于t。,并處于鉸邊支撐條件)受到的理想翹曲壓力。圖20:系數(shù)B,確定壁厚逐步增加的
42、圓柱的理想環(huán)箍翹曲應(yīng)力(見(jiàn)圖20c)。關(guān)于包含呈略微圓錐層次(mint/maxt三0.833(61),并帶焊接或螺絲擰緊的連接)的圓柱來(lái)講,應(yīng)當(dāng)使用公式(62)的redx2,分析軸向壓縮。redx2=x2(1入Sx/3)mint/maxt(62a)for入Sx1.631:(57)階zuleV,而且按照第304項(xiàng),是承諾偏心率的兩倍。通過(guò)重疊部分的加筋成效達(dá)到:翹曲現(xiàn)象不差于圓柱(統(tǒng)一壁厚,而且偏心率大于第305項(xiàng)公式中容差的兩倍),補(bǔ)償導(dǎo)致翹曲造成的應(yīng)力負(fù)面成效。/、40.275+2.03匚匚(r1r丿(!_-oIr丿(58)(59)(60)(512)長(zhǎng)層次關(guān)于公式(59)確定的長(zhǎng)層次,應(yīng)當(dāng)通
43、過(guò)公式(60)來(lái)運(yùn)算QoqSi1.rj1.63-rt./0.275+2.035.4實(shí)際翹曲應(yīng)力(513)概述實(shí)際翹曲應(yīng)力應(yīng)當(dāng)按照子條款4.3的規(guī)定運(yùn)算。(514)軸向壓縮下,重疊層次的圓柱5.5作用成效軸向上的重要薄膜應(yīng)力關(guān)于軸向壓縮來(lái)講,應(yīng)當(dāng)按照最大薄膜壓縮應(yīng)力Qx,對(duì)每個(gè)層次按第207項(xiàng)進(jìn)行分析。重要的薄膜環(huán)箍應(yīng)力關(guān)于環(huán)箍壓縮來(lái)講,應(yīng)當(dāng)按照公式(63)得出的薄膜應(yīng)力f*,對(duì)每個(gè)層次按第207項(xiàng)進(jìn)行分析。Qp*=丄max酉兔(63)t其中:max酉0研指將環(huán)箍壓縮乘以壁厚(將圓柱作為一個(gè)整體),得出最大值。t指考慮過(guò)程中,層次中的壁厚。注意:當(dāng)環(huán)箍壓縮j(等于吟0詁在軸向上變化時(shí),公式(63
44、)指對(duì)抽象包圍統(tǒng)一外部壓力q*(等于maxnjr)(見(jiàn)圖22)進(jìn)行分析。環(huán)箍壓縮變化得越大,這種方法也就越安全,專門是如果最大值位于圓柱壁上較厚的部分。有關(guān)內(nèi)容參見(jiàn)第201項(xiàng)第二句。重要的薄膜應(yīng)力,同時(shí)應(yīng)力Ox與f*顯現(xiàn)在剩余的自由長(zhǎng)度l-lRl-lRn。注意:通過(guò)類比法,還能夠使用與第427項(xiàng)有關(guān)的內(nèi)容。然而,在可能顯現(xiàn)多種層次組合的情形下,處理共存薄膜應(yīng)力(按照公式52,在壁厚逐步增加的長(zhǎng)圓柱上)的簡(jiǎn)化方法。5.6.2由于內(nèi)部壓力,存有共同環(huán)箍張力的軸向壓縮圖22:在環(huán)箍壓縮下,壁厚逐步增加的圓柱所受到的包圍性統(tǒng)一外部壓力(517)運(yùn)算環(huán)箍壓縮的相等風(fēng)力荷載在運(yùn)算環(huán)箍壓縮時(shí),如果使用公式(
45、46),將公式(64)得(521)應(yīng)當(dāng)按照類比法使用子條款4.5.2的規(guī)定。6、常量壁厚的錐形外殼出的b”來(lái)替換公式(47)得出的5*,那么應(yīng)當(dāng)通過(guò)類比法使6.1符號(hào)與支撐條件用第424項(xiàng)。(601)幾何參數(shù)5*=0.46(1+0.037mB)通過(guò)公式(65)得出mB。For吩0.4tomB=2.74卩0.92+038(t/tmo(65a)(65b)卩見(jiàn)圖22注意:mB提供了在統(tǒng)一外部壓力下,圓柱(逐步增加的壁厚)的近似圓周波數(shù)。圖23:圓錐幾何與應(yīng)力結(jié)果當(dāng)專門短的圓柱處于徑向壓力下時(shí),不適用第425項(xiàng)。a)經(jīng)線壓縮cx經(jīng)線壓縮5.6應(yīng)力組合cxSi理想的經(jīng)線翹曲應(yīng)力5.6.1存有共同環(huán)箍壓縮
46、和剪力的軸向壓縮cxS,R,K實(shí)際的經(jīng)線翹曲應(yīng)力(519)相互作用的公式b)環(huán)箍壓縮當(dāng)軸向壓縮相伴共同環(huán)箍壓縮時(shí),應(yīng)當(dāng)使用公式(50)對(duì)環(huán)箍壓縮每個(gè)層次進(jìn)行檢查,此外還應(yīng)按照第207項(xiàng)或515項(xiàng)與516fsi理想的環(huán)箍翹曲應(yīng)力項(xiàng),進(jìn)行個(gè)不檢查。S,R,K實(shí)際的環(huán)箍翹曲應(yīng)力c)剪力(520)重要的薄膜應(yīng)力T剪力應(yīng)當(dāng)在公式(50)中,對(duì)每個(gè)層次使用最大值ox與TSi理想的剪力如果在邊緣中一個(gè)長(zhǎng)度內(nèi)使用了最大值cx或適用的ts,r,k實(shí)際的剪力(518)在專門短的圓柱壁上的壓力注意:本標(biāo)準(zhǔn)不處理壁厚逐步增加的圓錐外殼max%數(shù)值,其中l(wèi)Rl等于O.lOl。/卩,然而不超出0.16x7兀,以及l(fā)Rn等
47、于O-101,然而不超出0.16匚訂(67)(見(jiàn)圖67),那么在公式(50)內(nèi)能夠替換這些數(shù)值,作為備注:圖24與35講明了圓錐外殼可能受到的典型應(yīng)力。(603)支撐條件a)b)以下支撐條件間具有差異:RB1:具有徑向與軸向不可替換(關(guān)于短圓柱而言,指限制)的邊緣RB2:具有徑向不可替換,但軸向能夠替換的鉸鏈邊緣注意1:本標(biāo)準(zhǔn)不處理帶有自由邊的圓錐外殼。另外,通過(guò)類比法,使用與圓柱(第403)有關(guān)的講明。注意2:在經(jīng)線壓縮下,在較小邊緣上受到支撐的圓錐外殼(例如,見(jiàn)圖24e)與f)可能會(huì)顯現(xiàn)荷載偏心現(xiàn)象。Pa)統(tǒng)一的軸向荷載Mmaxo=x9k-r-1-cosp昭0b)在圓周方向上的可變正弦軸向
48、荷載(因?yàn)檩S向彎曲)ox=0op=qr(x);c)經(jīng)線方向上的可變動(dòng)態(tài)平穩(wěn)徑向荷載o=申t-cospd)圓柱壁上的動(dòng)態(tài)平穩(wěn)統(tǒng)一壓力(例如:由于外界壓力或內(nèi)部真空)圖24:經(jīng)線與環(huán)箍壓縮(見(jiàn)例)MT=nr2SV=nrfmaxs1maxSiV=nr2maxs2MT=nr22s2T=MT2k-r2-1maxt=Vk-r-1a)由于扭曲造成的統(tǒng)一剪力b)由于圓周方向的橫向荷載造成的可變正弦剪力(為了清晰顯示,由于邊緣處經(jīng)線彎曲為了獲得平穩(wěn)造成的外表軸向應(yīng)力被省略了。)圖24:剪力(見(jiàn)例)6.2理想的翹曲應(yīng)力6.2.1相等的圓柱第410項(xiàng)不適用于專門長(zhǎng)的圓錐。(604)關(guān)于半角等于60度或以下的圓錐外殼
49、,實(shí)際的翹曲6.2.3環(huán)箍壓縮應(yīng)力應(yīng)當(dāng)與以下方法一樣,即:按照表面中部的理論長(zhǎng)度l*(608)尺寸與r*與理論半徑r*(屬于應(yīng)力應(yīng)變量),相等圓柱的運(yùn)算方法。注意:以下理想翹曲應(yīng)力的近似公式不適用于半角大于60度的圓錐外殼。使用1*與r*承諾使用相同的步驟,用于分析圓柱的圓錐外殼翹曲。為了達(dá)到這一成效,1*應(yīng)當(dāng)替換1,r*替換條款4中的r。第605項(xiàng)、608項(xiàng)與610項(xiàng)中表示圓錐外殼的1*與r*公式來(lái)自于線性翹曲理論。環(huán)箍壓縮的理論長(zhǎng)度1*應(yīng)當(dāng)?shù)扔?,然而1*W(0.53+0.1254.冗sinp(180丿理論半徑r*應(yīng)當(dāng)按以下公式運(yùn)算:r*=-0.551*sinqcosq(71)(72)6.
50、2.2經(jīng)線壓縮尺寸1*與r*關(guān)于經(jīng)線壓縮,理論長(zhǎng)度1*應(yīng)當(dāng)?shù)扔?(68),而理論半徑r*應(yīng)當(dāng)?shù)扔趓/cosp(69)。注意:在分析短圓錐、較長(zhǎng)圓錐與長(zhǎng)圓錐時(shí),使用r*替換公式(25)至(30)中的r。長(zhǎng)圓錐的翹曲應(yīng)當(dāng)分析長(zhǎng)圓錐的翹曲安全性,然而如果符合公式(70),那么還需要按照DIN18800第2部分,分析第409項(xiàng)中的線性構(gòu)件。1*r+r2cosp0.512r1+r22tcosp(607)專門長(zhǎng)的圓錐圖26:確定環(huán)箍壓縮r*的幾何數(shù)據(jù)(70)注意:在分析短圓錐、較長(zhǎng)圓錐和長(zhǎng)圓錐時(shí),公式(71)中的1*與公式(72)中的r*應(yīng)當(dāng)替換公式(32)至(36)以及表2中的1與r。(609)支撐條件
51、的組合在按照子條款4.2.2進(jìn)行分析時(shí),只能使用表2中的情形1(RB1/RB1)與情形3(RB2/RB2)。6.2.4剪力(610)在按照公式(75)分析圓錐剪力時(shí),1*應(yīng)當(dāng)?shù)扔?(73),而且r*=0.5(r1+r2)-11-丄.sinp2.50.4(74)cospVr2丿同時(shí)W0.8(75)r2注意1:在分析短圓錐、較長(zhǎng)圓錐和長(zhǎng)圓錐時(shí),1*與r*應(yīng)當(dāng)替換公式(37)至(42)的1與r。注意2:公式(74)不適用于不滿足公式(75)的圓錐(例如:頂點(diǎn)封閉的圓錐)。6.3實(shí)際翹曲應(yīng)力(611)應(yīng)當(dāng)按照子條款4.3來(lái)運(yùn)算實(shí)際翹曲應(yīng)力,這僅適用于等于或小于2500的r2/t率。注意:如果r2/t率
52、大于2500,那么并沒(méi)有專門多關(guān)于縮減系數(shù)x的體會(huì)。注意:公式(76)中的of代表r*(來(lái)自公式72)上的環(huán)箍壓縮,這是由于實(shí)際環(huán)箍壓縮(見(jiàn)圖27)周圍的抽象壓力造成的。在統(tǒng)一的外部壓力下,經(jīng)線方向上的環(huán)箍壓力變化的越大,那么這種方法也就越保守。圖27:在環(huán)箍壓縮下,圓錐的包圍性統(tǒng)一外界壓力(614)重要的剪力關(guān)于剪力而言,應(yīng)當(dāng)分析薄膜應(yīng)力t*(通過(guò)公式77得出)。1T*=*)2maxT(x)/r(x)2(77)(r-cosp)2其中:maxT(x)/r(x)2指將剪力和外殼表面中部的半徑平方的乘積。(將圓錐作為一個(gè)整體)(r*指公式(74)中6.4作用成效的理論半徑)。注意:公式(77)中的
53、t*指r*上的剪力(來(lái)自公式74),緣故在重要的經(jīng)線壓縮關(guān)于經(jīng)線壓縮,應(yīng)當(dāng)按照適用的最大薄膜應(yīng)力ox,對(duì)要緊地點(diǎn)按照第207項(xiàng)進(jìn)行分析。相應(yīng)地,部分經(jīng)線壓縮(由于圓錐壁上的統(tǒng)一壓力造成)能夠忽略。注意1:按照設(shè)計(jì)作用,應(yīng)當(dāng)按照DIN18800第1部分和第113項(xiàng)運(yùn)算重要的經(jīng)線壓縮。注意2:在經(jīng)線壓縮在經(jīng)線方向(見(jiàn)圖24a)上連續(xù)變化時(shí),通常能夠在頂部與底部,使用r1與r2進(jìn)行分析。注意3:在公式(72)中,承諾顯現(xiàn)經(jīng)線壓縮,這是由于較長(zhǎng)邊(見(jiàn)圖24d)上支撐的圓錐壁受到的統(tǒng)一壓力qr12no重要的環(huán)箍應(yīng)力于實(shí)際剪力(見(jiàn)圖28)周圍的抽象扭曲力矩常量。在統(tǒng)一的外部壓力下,經(jīng)線方向上的經(jīng)線剪力變化
54、的越大,那么這種方法也就越保守。圖28:在剪力下,圓錐的包圍性統(tǒng)一扭曲力矩(615)運(yùn)算環(huán)箍壓縮的包圍性統(tǒng)一扭曲力矩關(guān)于環(huán)箍壓縮,應(yīng)當(dāng)按照公式(76)的薄膜應(yīng)力f*,進(jìn)行分析。0,*=r*cospmaxo(x)/r(x)(76)其中:maxojx)/r(x)指環(huán)箍壓縮與外殼表面中部(將圓錐作為一個(gè)整體)間的最大比率;r*指公式(72)的理論半徑在運(yùn)算環(huán)箍壓縮時(shí),應(yīng)當(dāng)使用類比法,將第424項(xiàng)應(yīng)用于半角為10度或以下的圓錐上,將公式(71)與(72)的產(chǎn)與r*替換為1與ro注意:關(guān)于半角大于10度的圓錐而言,風(fēng)力荷載更為復(fù)雜,結(jié)果是在分析翹曲安全時(shí),不能規(guī)定簡(jiǎn)化的動(dòng)態(tài)相等風(fēng)力荷載。6.5應(yīng)力組合(
55、701)幾何參數(shù)6.5.1存有共同環(huán)箍壓縮和剪力的經(jīng)線壓縮R球體半徑(616)相互作用的組合r=r(x)外殼表面中部的半徑當(dāng)經(jīng)線壓縮ox相伴共同環(huán)箍壓縮f和剪力T時(shí),應(yīng)當(dāng)a使用公式(50)進(jìn)行檢查,此外,還應(yīng)當(dāng)按照第207項(xiàng)或第612ro項(xiàng)至614項(xiàng)進(jìn)行個(gè)不檢查。ao經(jīng)線角度球蓋基圓的半徑球蓋半角(617)重要的薄膜應(yīng)力在公式(50)中,應(yīng)當(dāng)使用ox與oxS,R,K的最大比率以及薄膜應(yīng)力f*與T*。如果最大ox/OxS,R,K數(shù)值或適用的maxojx)/r(x)與maxT(x)/r(x)2數(shù)值顯現(xiàn)在邊緣一個(gè)長(zhǎng)度上時(shí),其中l(wèi)R1等于0.101,然而不超出0.164*;二,而lR2等于0.101*,然而不超出0.16%*片*化,那么在公式(50)中能夠作為重要的薄膜應(yīng)力,替換這些數(shù)值,而應(yīng)力o*與T*顯現(xiàn)在剩余的自由長(zhǎng)度1-1R1-1R2上。注意1:與第427項(xiàng)有關(guān)的講明還能夠通過(guò)類比法予以適經(jīng)線用。然而,如果有多種參數(shù)組合可能,那么不能夠使用圖29:球體幾何與應(yīng)力結(jié)果處理共同薄膜應(yīng)力的簡(jiǎn)化方法(顯現(xiàn)在公式52中的長(zhǎng)圓錐上)。注意:本標(biāo)準(zhǔn)并不處理厚度逐步增加的球體外殼注意2:還應(yīng)當(dāng)注意:在按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分析翹曲安全性時(shí),還必須使用第113項(xiàng)規(guī)定的故障標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析外殼。在經(jīng)線方向上如果應(yīng)力形式更復(fù)雜的話,那么在圓錐中專門重要。6.
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