DIN EN 1993-4-1-2017 Eurocode 3 Design of steel structures - Part 4-1 Silos German version EN 1993-4-1 2007 + AC 2009 + A1 2017《欧洲法规3 钢结构的设计 第4-1部分 筒仓 德文版本EN 1993-4-1-2007+AC-2009+.pdf

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1、September 2017DEUTSCHE NORM Preisgruppe 32DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 65.040.20; 91.010.30; 91.080.13!%g$M“2680142www.din.deDIN EN 1993-4-1Eurocode 3: B

2、emessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 4-1: Silos;Deutsche Fassung EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017Eurocode 3: Design of steel structures Part 4-1: Silos;German version EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017Eurocode 3: Calcul des structures en acier Partie 4-1: Silos;Version allemande EN 1

3、993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 1993-4-1:2010-12www.beuth.deGesamtumfang 127 SeitenDDIN-Normenausschuss Bauwesen (NABau)DIN EN 1993-4-1:2017-09 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument (EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017) wu

4、rde von CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat von BSI (Vereinigtes Knigreich) gehalten wird. Als deutsches Spiegelgremium ist der Arbeitsausschuss NA 005-08-16 AA Tragwerksbemessung (SpA zu CEN/TC 250/SC 3, ISO/TC 167/SC 1)“ des DIN-Normenausschusses

5、Bauwesen (NABau) zustndig. Dieses Dokument enthlt die nderung 1, die vom CEN am 3. Mrz 2017 angenommen wurde, sowie die Berichtigung 1. Anfang und Ende der durch die nderung und Berichtigung eingefgten oder genderten Texte sind jeweils durch nderungsmarken !“ und angegeben. nderungen Gegenber DIN EN

6、 1993-4-1:2010-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) nderung A1 wurde eingearbeitet. Frhere Ausgaben DIN 18914: 1985-09 DIN 18914 Beiblatt 1: 1985-09 DIN V ENV 1993-4-1: 2002-05 DIN EN 1993-4-1: 2007-07, 2010-12 DIN EN 1993-4-1 Berichtigung 1: 2009-09 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME E

7、UROPENNE EN 1993-4-1 Februar 2007 + AC April 2009 + A1 Juni 2017 ICS 65.040.20; 91.010.30; 91.080.13 Ersatz fr ENV 1993-4-1:1999 Deutsche Fassung Eurocode 3: Bemessung und Konstruktion von Stahlbauten Teil 4-1: Silos Eurocode 3: Design of steel structures Part 4-1: Silos Eurocode 3: Calcul des struc

8、tures en acier Partie 4-1: Silos Diese Europische Norm wurde vom CEN am 12. Juni 2006 angenommen. Die Berichtigung tritt am 22. April 2009 in Kraft und wurde in EN 1993-4-1:2007 eingearbeitet. Die nderung A1 modifiziert die Europische Norm EN 1993-4-1:2007. Sie wurde vom CEN am 3. Mrz 2017 angenomme

9、n. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bi

10、bliographischen Angaben sind beim CEN-CENELEC-Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung

11、durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonie

12、n, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, Serbien, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, de

13、m Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION CEN-CENELEC Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2017 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit

14、 den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr. EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 D EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 (D) 2 Inhalt Seite Europisches Vorwort 6 Europisches Vorwort der nderung A1 . 10 1 Allgemeines . 11 1.1 Anwendungsbereich . 11 1.2 Normative Verweisungen . 12 1.3 Ann

15、ahmen 13 1.4 Unterscheidung zwischen Grundstzen und Anwendungsregeln . 13 1.5 Begriffe 13 1.6 In Teil 4-1 von Eurocode 3 verwendete Symbole 16 1.6.1 Lateinische Grobuchstaben 16 1.6.2 Lateinische Kleinbuchstaben 16 1.6.3 Griechische Buchstaben 17 1.6.4 Indizes 18 1.7 Vorzeichenvereinbarungen . 19 1.

16、7.1 Vereinbarungen fr das globale Koordinatensystem fr kreisrunde Silos . 19 1.7.2 Vereinbarungen fr das globale Koordinatensystem fr rechteckige Silos 20 1.7.3 Vereinbarungen fr die Koordinaten von Bauteilen in kreisrunden und rechteckigen Silos . 21 1.7.4 Vereinbarungen fr Schnittgren in kreisrund

17、en und rechteckigen Silos . 23 1.8 Einheiten . 25 2 Grundlagen der Bemessung . 25 2.1 Anforderungen . 25 2.2 Differenzierung der Zuverlssigkeit 25 2.3 Grenzzustnde 27 2.4 Einwirkungen und Umwelteinflsse 27 2.4.1 Allgemeines . 27 2.4.2 Windlast 27 2.4.3 Kombination von Schttgutlasten mit anderen Einw

18、irkungen 27 2.5 Werkstoffeigenschaften 27 2.6 Abmessungen 27 2.7 Modellierung des Silos zur Berechnung der Beanspruchungen 27 2.8 Versuchsgesttzte Bemessung . 28 2.9 Beanspruchungen fr den Nachweis der Grenzzustnde . 28 2.9.1 Allgemeines . 28 2.9.2 Teilsicherheitsbeiwerte fr Grenzzustnde der Tragfhi

19、gkeit 28 2.9.3 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit 29 2.10 Dauerhaftigkeit 29 2.11 Feuerwiderstand . 29 3 Werkstoffeigenschaften 29 3.1 Allgemeines . 29 3.2 Bausthle 30 3.3 Nichtrostende Sthle 30 3.4 Spezielle legierte Sthle 30 3.5 Anforderungen an die Zhigkeit 31 4 Grundlagen fr die statische Be

20、rechnung 31 4.1 Grenzzustnde der Tragfhigkeit 31 DIN EN 1993-4-1:2017-09 EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 (D) 3 4.1.1 Basis . 31 4.1.2 Zu fhrende Nachweise . 31 4.1.3 Ermdung und zyklisches Plastizieren Kurzzeitermdung . 31 4.1.4 Bercksichtigung von Korrosion und Abrasion . 31 4.1.5 Bercksichtig

21、ung von Temperatureinflssen 32 4.2 Berechnung des Schalentragwerks eines kreisrunden Silos 32 4.2.1 Modellierung der Tragwerksschale 32 4.2.2 Berechnungsmethoden . 32 4.2.3 Geometrische Imperfektionen . 34 4.3 Berechnung des Kastentragwerks eines rechteckigen Silos . 35 4.3.1 Modellierung des Tragwe

22、rkskastens . 35 4.3.2 Geometrische Imperfektionen . 35 4.3.3 Berechnungsmethoden . 36 4.4 Orthotrope Ersatzsteifigkeiten von profilierten Wandblechen . 36 5 Bemessung von zylindrischen Wnden . 39 5.1 Grundlagen 39 5.1.1 Allgemeines . 39 5.1.2 Bemessung der Silowand 39 5.2 Unterscheidung zwischen ver

23、schiedenen Formen zylindrischer Schalen . 40 5.3 Tragsicherheitsnachweise fr zylindrische Silownde 40 5.3.1 Allgemeines . 40 5.3.2 Isotrope, geschweite oder geschraubte Wnde 41 5.3.3 Isotrope Wnde mit Vertikalsteifen . 53 5.3.4 Horizontal profilierte Wnde . 56 5.3.5 Vertikal profilierte Wnde mit Rin

24、gsteifen . 67 5.4 Besondere Lagerungsbedingungen fr zylindrische Silownde 68 5.4.1 Zylinderschalen mit voller Auflagerung am unteren Rand oder Lagerung auf einem Trgerrost 68 5.4.2 Zylinderschalen mit Zargenlagerung . 68 5.4.3 Zylinderschalen mit eingebundenen Sttzen . 69 5.4.4 Zylinderschalen mit d

25、iskreter Auflagerung 69 5.4.5 Silos mit diskreter Auflagerung am Trichter 70 5.4.6 Zylindrische Silownde: Details fr rtliche Auflager und Krafteinleitungsrippen. 71 5.4.7 Verankerung an der Basis eines Silos 72 5.5 Detailausbildung von ffnungen in zylindrischen Wnden 73 5.5.1 Allgemeines . 73 5.5.2

26、Rechteckige ffnungen 73 5.6 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit 74 5.6.1 Grundlagen 74 5.6.2 Durchbiegungen . 74 6 Bemessung von konischen Trichtern . 75 6.1 Grundlagen 75 6.1.1 Allgemeines . 75 6.1.2 Bemessung der Trichterwand 75 6.2 Unterscheidung zwischen verschiedenen Formen von Trichterschal

27、en 76 6.3 Tragsicherheitsnachweis fr konische Trichterwnde 76 6.3.1 Allgemeines . 76 6.3.2 Isotrope, unversteifte, geschweite oder geschraubte Trichter . 77 6.4 Angaben zu speziellen Trichterkonstruktionen 82 6.4.1 Untersttzungskonstruktion 82 6.4.2 Sttzengelagerte Trichter 82 6.4.3 Unsymmetrische T

28、richter 82 6.4.4 Versteifte Kegelschalen . 83 6.4.5 Mehrfach-Kegelschalen . 83 DIN EN 1993-4-1:2017-09 EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 (D) 4 6.5 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit 83 6.5.1 Grundlagen. 83 6.5.2 Erschtterungen 83 7 Bemessung von kreisrunden konischen Dchern . 84 7.1 Grundlage

29、n. 84 7.2 Unterscheidung zwischen verschiedenen Formen von Dachtragwerken 84 7.2.1 Begriffe 84 7.3 Tragsicherheitsnachweise fr kreisrunde konische Silodcher . 84 7.3.1 Schalendcher bzw. ungesttzte Dcher 84 7.3.2 Gesprredcher bzw. gesttzte Dcher . 85 7.3.3 Traufkante (Knotenlinie zwischen Silodach un

30、d Siloschaft) 85 8 Bemessung von Abzweigungsringen und Auflagerringtrgern 85 8.1 Grundlagen. 85 8.1.1 Allgemeines . 85 8.1.2 Bemessung des Ringes . 85 8.1.3 Begriffe 86 8.1.4 Modellierung des Abzweigungsbereiches 86 8.1.5 Grenzen fr die Ringanordnung . 87 8.2 Berechnung des Abzweigungsbereiches . 87

31、 8.2.1 Allgemeines . 87 8.2.2 Gleichmig untersttzte Abzweigungsbereiche 88 8.2.3 Ringtrger an der Abzweigung . 93 8.3 Tragwiderstnde . 96 8.3.1 Allgemeines . 96 8.3.2 Widerstand gegen plastisches Versagen . 96 8.3.3 Widerstand gegen Knicken innerhalb der Ringebene . 97 8.3.4 Widerstand gegen Knicken

32、 aus der Ringebene heraus und gegen rtliches Beulen 98 8.4 Tragsicherheitsnachweise 100 8.4.1 Gleichmig untersttzte Abzweigungsbereiche . 100 8.4.2 Ringtrger an der Abzweigung 101 8.5 Angaben zur Auflageranordnung am Abzweigungsbereich . 103 8.5.1 Zargengelagerte Abzweigungsbereiche . 103 8.5.2 Sttz

33、engelagerte Abzweigungsbereiche und Ringtrger. 103 8.5.3 Basisring 103 9 Bemessung von rechteckigen und ebenwandigen Silos . 103 9.1 Grundlagen 103 9.2 Klassifizierung der Tragwerksformen . 104 9.2.1 Unversteifte Silos 104 9.2.2 Versteifte Silos . 104 9.2.3 Silos mit Zugankern . 104 9.3 Tragwiderstn

34、de von unversteiften vertikalen Wnden 105 9.4 Tragwiderstand von Silownden aus versteiften und profilierten Platten 105 9.4.1 Allgemeines 105 9.4.2 Gesamtbiegung aus direkter Einwirkung des Schttgutes . 106 9.4.3 Membranbeanspruchung aus Querscheibenfunktion 107 9.4.4 rtliche Biegung aus Schttgut un

35、d/oder Ausrstung . 108 9.5 Silos mit innen liegenden Zugankern 108 9.5.1 Durch Schttgutdruck verursachte Krfte in innen liegenden Zugankern . 108 9.5.2 Modellierung der Zuganker 110 9.5.3 Lastflle fr Zugankeranschlsse . 111 9.6 Tragsicherheit von pyramidischen Trichtern . 111 9.7 Vertikale Steifen a

36、n Kastenwnden . 113 9.8 Grenzzustnde der Gebrauchstauglichkeit . 113 9.8.1 Grundlagen 113 DIN EN 1993-4-1:2017-09 EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 (D) 5 9.8.2 Durchbiegungen 114 (informativ) Vereinfachte Regeln fr kreisrunde Silos der Schadensfolgeklasse 1 115 Anhang AA.1 Einwirkungskombinatione

37、n fr Schadensfolgeklasse 1 115 A.2 Ermittlung der Beanspruchungen 115 A.3 Tragsicherheitsnachweise 115 A.3.1 Allgemeines 115 A.3.2 Isotrope, geschweite oder geschraubte, zylindrische Wnde . 115 A.3.3 Konische geschweite Trichter 119 A.3.4 Abzweigung 120 (informativ) Gleichungen fr Membranspannungen

38、in konischen Trichtern . 122 Anhang BB.1 Konstanter Druck pomit Wandreibung po122 B.2 Linear vernderlicher Druck (von p1an der Kegelspitze auf p2an der Abzweigung) mit Wandreibung p 122 B.3 Radiales Druckfeld“ mit dreieckiger Druckspitze (“Switch”) an der Abzweigung . 122 B.4 Wobei p1der Druck in Hh

39、e h1oberhalb der Spitze und p2der Druck an der Abzweigung ist.Drcke nach verallgemeinerter Trichtertheorie . 123 (informativ) Winddruckverteilung ber den Umfang kreisrunder Silos 124 Anhang CDIN EN 1993-4-1:2017-09 EN 1993-4-1:2007 + AC:2009 + A1:2017 (D) 6 Europisches Vorwort Dieses Dokument (EN 19

40、93-4-1:2007 + AC:2009) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 250 Eurocodes fr den konstruktiven Ingenieurbau“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom BSI gehalten wird. CEN/TC 250 ist fr alle Eurocodes des konstruktiven Ingenieurbaus zustndig. Diese Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm er

41、halten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis August 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Mrz 2010 zurckgezogen werden. Dieses Dokument ersetzt ENV 1993-4-1:1999. Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen No

42、rmungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden,

43、 Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Hintergrund des Eurocode-Programms Im Jahre 1975 beschloss die Kommission der Europischen Gemeinschaften, fr das Bauwesen ein Aktions-programm auf der Grundlage des Artikels 95 der Rmischen Vertr

44、ge durchzufhren. Die Ziele dieses Pro-gramms waren die Beseitigung technischer Handelshemmnisse und die Harmonisierung technischer Spezifi-kationen. Im Rahmen dieses Aktionsprogramms leitete die Kommission die Bearbeitung von harmonisierten techni-schen Regelwerken fr die Tragwerksplanung von Bauwer

45、ken ein, die im ersten Schritt als Alternative zu den in den Mitgliedslndern geltenden Regeln dienen und diese schlielich ersetzen sollten. 15 Jahre lang leitete die Kommission mit Hilfe eines Lenkungsausschusses mit Vertretern der Mitgliedslnder die Entwicklung des Eurocode-Programms, das in den 80

46、er Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts zu der ersten Eurocode-Generation fhrte. Im Jahre 1989 entschieden sich die Kommission und die Mitgliedslnder der Europischen Union und der EFTA, die Entwicklung und Verffentlichung der Eurocodes ber eine Reihe von Mandaten an CEN zu ber-tragen, damit diese den

47、 Status von Europischen Normen (EN) erhielten. Grundlage war eine Vereinbarung1zwischen der Kommission und CEN. Dieser Schritt verknpft die Eurocodes de facto mit den Regelungen der Richtlinien des Rates und mit den Kommissionsentscheidungen, die die Europischen Normen behandeln (z. B. die Richtlini

48、e des Rates 89/106/EWG zu Bauprodukten (Bauproduktenrichtlinie), die Richtlinien des Rates 93/37/EWG, 92/50/EWG und 89/440/EWG zur Vergabe ffentlicher Auftrge und Dienstleistungen und die entsprechenden EFTA-Richtlinien, die zur Einrichtung des Binnenmarktes eingefhrt wurden). Das Programm der Euroc

49、odes fr den konstruktiven Ingenieurbau umfasst die folgenden Normen, die in der Regel aus mehreren Teilen bestehen: EN 1990, Eurocode: Grundlagen der Tragwerksplanung EN 1991, Eurocode 1: Einwirkungen auf Tragwerke 1)Vereinbarung zwischen der Kommission der Europischen Gemeinschaften und dem Europischen Komitee fr Normung (CEN) zur Bearbeitung der EUROCODES fr die Tragw