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EN 1993-1-13:2024
Eurocode 3 - Design of steel structures - Part 1-13: Beams with large web openings
| Fecha edición: |
2024-03-20
En Vigor
|
|---|---|
| Idiomas disponibles: | Alemán, Inglés |
| Resumen: | 1.1 Scope of EN 1993-1-13
1.1.1 General
(1) This document gives supplementary provisions that extend the application of EN 1993-1-1 and EN 1993-1-5 to the design of rolled and welded steel sections with various shapes of web openings. The following cases are considered:
- rolled or welded beams with single or widely spaced web openings;
- rolled or welded beams with closely spaced web openings;
- cellular beams with circular openings made by cutting and re-welding two parts of steel sections that may be different in dimensions;
- beams with hexagonal and sinusoidal openings made by cutting and re-welding two parts of steel sections that may be different in dimensions.
(2) This document applies to uniform members with I or H profiles, which are symmetric about the weak axis. It does not apply to non-prismatic or curved beams although the same principles can apply.
(3) This document applies to steel beams with web openings that are subjected to sagging (positive) or to hogging (negative) bending moments.
(4) This document covers the verification of the resistance at the openings and their effects on the global behaviour of the beam, including lateral torsional buckling.
(5) Alternative methods are presented for beams with circular openings and with sinusoidal openings in which the forces and resistances are calculated by increments around or along the openings and which are suitable for computer methods.
(6) This document applies to web slenderness, hw/tw, not exceeding 121ε. The local checks at and between adjacent openings apply to web slenderness up to this limit. The material parameter ε is defined in EN 1993-1-1:2022, 5.2.5 (2).
NOTE The limit of 121ε is the limit of a Class 4 web for a steel section with equal flanges. It is used as a convenient limit for the application of this document, including mono-symmetric sections.
(7) This document does not cover fatigue. In case of fatigue, EN 1993-1-9 applies.
(8) This document does not cover fire design. For the design in case of fire, EN 1993-1-2 applies.
(9) This document does not cover the buckling verification of members with web openings under axial force.
1.1.2 Shapes of web openings
(1) The different shapes of web openings that are considered in this document are shown in Figure 1.1.
Figure 1.1 - Different shapes of web openings in steel beams
1.1.3 Stiffened openings
(1) This document also covers openings in the web of beams that are reinforced by longitudinal stiffeners and/or transverse stiffeners on one or both sides of the web, see Figure 1.2.
NOTE The National Annex can give rules for alternative types of stiffener.
Figure 1.2 - Stiffening of openings in beam webs
1.2 Assumptions
(1) Unless specifically stated, EN 1990, the EN 1991 series and EN 1993-1-1 apply.
(2) The design methods given in EN 1993-1-13 are applicable if:
- the execution quality is as specified in EN 1090-2, and
- the construction materials and products used are as specified in the relevant parts of the EN 1993 series, or in the relevant material and product specifications. 1.1 Domaine d'application du prEN 1993-1-13 1.1.1 Généralités (1) Le présent document donne des dispositions supplémentaires qui étendent l'application de l'EN 1993-1-1 et de l'EN 1993-1-5 au calcul des profils en acier laminés et soudés avec des ouvertures d’âme de diverses formes. Les cas suivants sont pris en compte : - poutres laminées ou soudées avec ouverture d’âme unique ou ouvertures d'âme largement espacées ; poutres laminées ou soudées avec ouvertures d'âme faiblement espacées ; poutres cellulaires avec ouvertures circulaires, formées par découpage et réassemblage par soudage de deux parties de sections en acier pouvant présenter des dimensions différentes ; poutres avec ouvertures hexagonales et sinusoïdales, formées par découpage et réassemblage par soudage de deux parties de sections en acier pouvant présenter des dimensions différentes. (2) Le présent document s'applique à des éléments uniformes à profils en I ou en H, symétriques par rapport à l'axe faible. Il ne s'applique pas aux poutres non prismatiques ou courbes, bien que les mêmes principes puissent s'appliquer. (3) Le présent document s'applique aux poutres en acier avec ouvertures d'âme, soumises à des moments fléchissants positifs ou des moments fléchissants négatifs. (4) Le présent document couvre la vérification de la résistance au droit des ouvertures et les effets de celles-ci sur le comportement global de la poutre, y compris le déversement. (5) Des méthodes alternatives y sont présentées pour les poutres à ouvertures circulaires et à ouvertures sinusoïdales dans lesquelles les efforts et les résistances sont calculés par incréments autour et le long des ouvertures, et qui sont adaptées à des méthodes informatisées. (6) Le présent document s'applique pour un élancement d'âme, hw/tw, inférieur ou égal à 121ε. Les vérifications locales au droit des ouvertures adjacentes et entre ces ouvertures s'appliquent à un élancement d'âme qui ne dépasse pas la limite susmentionnée. Le paramètre de matériau ε est défini dans l’EN 1993-1-1 :2022, 5.2.5 (2). NOTE La limite de 121ε est la limite d’une âme de Classe 4 pour une section en acier à semelles égales. Elle est utilisée comme limite pratique pour l’application du présent document, y compris pour les sections mono-symétriques. (7) Le présent document ne traite pas de la fatigue. Pour la fatigue, l'EN 1993-1-9 s'applique. (8) Le présent document ne couvre pas le calcul en situation d'incendie. Pour le calcul en situation d'incendie, l'EN 1993-1-2 s'applique. (9) Le présent document ne concerne pas la vérification du flambement des éléments comprenant des ouvertures d'âme soumis à un effort axial. 1.1.2 Formes des ouvertures d’âme (1) Les différentes formes d'ouvertures d’âme prises en compte dans le présent document sont représentées à la Figure 1.1. Figure 1.1 - Différentes formes d'ouvertures d’âme dans les poutres en acier 1.1.3 Ouvertures raidies (1) Le présent document traite également des ouvertures d'âme de poutres qui sont renforcées par des raidisseurs longitudinaux et/ou des raidisseurs transversaux sur un côté ou sur les deux côtés de l'âme, voir Figure 1.2. NOTE L'Annexe Nationale peut donner des règles pour d’autres types de raidisseur. Figure 1.2 - Raidissage des ouvertures d’âmes de poutres 1.2 Hypothèses (1) Sauf indication contraire, l'EN 1990, l'EN 1991 (toutes les parties) et l'EN 1993-1-1 s'appliquent. (2) Les méthodes de calcul données dans l'EN 1993-1-13 sont applicables si : - la qualité de l'exécution est telle que spécifiée dans l'EN 1090-2 ; et - les matériaux et produits de construction sont tels que spécifiés dans les parties pertinentes de l'EN 1993 (toutes les parties) ou dans les spécifications de matériaux et de produits appropriées. 1.1 Anwendungsbereich von EN 1993-1-13 1.1.1 Allgemeines (1) Dieses Dokument enthält ergänzende Bestimmungen, die den Anwendungsbereich von EN 1993-1-1 und EN 1993-1-5 um die Bemessung und Konstruktion von gewalzten und geschweißten Stahlprofilen mit verschiedenen Formen von Stegöffnungen erweitern. Folgende Fälle werden dabei betrachtet: - gewalzte oder geschweißte Träger mit einzelnen oder weit auseinanderliegenden Stegöffnungen; - gewalzte oder geschweißte Träger mit dicht beieinanderliegenden Stegöffnungen; - Lochstegträger mit runden Öffnungen, hergestellt durch Schneiden und erneutes Schweißen von zwei Stahlprofilen, die unterschiedliche Maße haben dürfen; - Träger mit sechseckigen und sinusförmigen Öffnungen, hergestellt durch Schneiden und erneutes Schweißen von zwei Stahlprofilen, die unterschiedliche Maße haben dürfen. (2) Dieses Dokument gilt für gleichförmige Bauteile mit I- oder H-Profil, die um ihre schwache Achse symmetrisch sind. Er gilt nicht für nicht-prismatische oder gekrümmte Träger, auch wenn die gleichen Grundsätze zutreffen können. (3) Dieses Dokument gilt für Stahlträger mit Stegöffnungen, die (positiven) Feldmomenten oder (negativen) Biegemomenten ausgesetzt sind. (4) Dieses Dokument befasst sich mit dem Nachweis der Tragfähigkeit im Bereich der Öffnungen und deren Einfluss auf das Gesamtverhalten des Trägers, einschließlich Biegedrillknicken. (5) Für Träger mit runden Öffnungen und mit sinusförmigen Öffnungen werden alternative Verfahren vorgestellt, bei denen die Kräfte und Tragfähigkeiten inkrementell um die oder entlang der Öffnungen berechnet werden und die für rechnergestützte Verfahren geeignet sind. (6) Dieses Dokument gilt für einen Schlankheitsgrad des Stegblechs, hw/tw, von höchstens 121ε. Die lokalen Nachweise an und zwischen benachbarten Öffnungen gelten für einen Schlankheitsgrad des Stegblechs bis zu diesem Grenzwert. Der Werkstoffparameter ε ist in EN 1993-1-1:2022, 5.2.5(2), festgelegt. ANMERKUNG Der Grenzwert von 121ε ist der Grenzwert eines Stegs der Klasse 4 bei einem Stahlprofil mit gleichen Flanschen. Für die Anwendung dieses Dokuments wird dieser als geeigneter Grenzwert verwendet, einschließlich einfach symmetrischer Querschnitte. (7) Dieses Dokument behandelt nicht die Ermüdung. Für die Ermüdung gilt EN 1993-1-9. (8) Dieses Dokument behandelt nicht den baulichen Brandschutz. Für den baulichen Brandschutz gilt EN 1993-1-2. (9) Dieses Dokument behandelt nicht den Stabilitätsnachweis für Bauteile mit Stegöffnungen unter Einwirkung von Normalkraft. 1.1.2 Formen von Stegöffnungen (1) Die verschiedenen Formen der Stegöffnungen, mit denen sich in diesem Dokument befasst wird, sind in Bild 1.1 dargestellt. Bild 1.1 - Verschiedene Formen von Stegöffnungen in Stahlträgern 1.1.3 Ausgesteifte Öffnungen (1) Dieses Dokument befasst sich auch mit den Öffnungen im Steg der Träger, die durch Längssteifen und/oder Quersteifen auf einer oder auf beiden Seiten des Stegs ausgesteift sind, siehe Bild 1.2. ANMERKUNG Der Nationale Anhang kann Regeln für alternative Arten von Versteifungen angeben. Bild 1.2 - Aussteifung von Öffnungen in den Stegen eines Trägers 1.2 Annahmen (1) Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, gelten EN 1990, die Normenreihe EN 1991 und EN 1993-1-1. (2) Die in EN 1993-1-13 angegebenen Bemessungsverfahren sind anwendbar, wenn: - die Qualität der Bauausführung den Anforderungen von EN 1090-2 entspricht; und - die Baustoffe und produkte entsprechend den Festlegungen der einschlägigen Teile der Normenreihe EN 1993 (alle Teile) oder entsprechend den maßgebenden Werkstoff- und Produktnormen verwendet werden. |
| ICS: | 91.010.30 - Aspectos técnicos, 91.080.13 - Estructuras de acero |
| CTN: | CEN/TC 250 - 6231 |
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Modificaciones Normas |
Normas citadas
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