EN 1999-1-5:2023
(Main)Eurocode 9 - Design of aluminium structures - Part 1-5: Shell structures
Eurocode 9 - Design of aluminium structures - Part 1-5: Shell structures
1.1 Scope of EN 1999-1-5
(1) EN 1999-1-5 applies to the structural design of aluminium structures, stiffened and unstiffened, that have the form of a shell of revolution or of a round panel in monocoque structures.
(2) EN 1999-1-5 covers additional provisions to those given in the relevant parts of EN 1999 for design of aluminium structures.
NOTE Supplementary information for certain types of shells is given in EN 1993-1-6 and the relevant application parts of EN 1993 which include:
- Part 3-1 for towers and masts;
- Part 3-2 for chimneys;
- Part 4-1 for silos;
- Part 4-2 for tanks;
- Part 4-3 for pipelines.
(4) The provisions in EN 1999-1-5 apply to axisymmetric shells (cylinders, cones, spheres) and associated circular or annular plates, beam section rings and stringer stiffeners, where they form part of the complete structure.
(5) Single shell panels (cylindrical, conical or spherical) are not explicitly covered by EN 1999-1-5. However, the provisions can be applicable if the appropriate boundary conditions are duly taken into account.
(6) Types of shell walls covered in EN 1999-1-5 can be (see Figure 1.1):
- shell wall constructed from flat rolled sheet with adjacent plates connected with butt welds, termed “isotropic”;
- shell wall with lap joints formed by connecting adjacent plates with overlapping sections, termed “lap-jointed”;
- shell wall with stiffeners attached to the outside, termed “externally stiffened” irrespective of the spacing of stiffeners;
- shell wall with the corrugations running up the meridian, termed “axially corrugated”;
- shell wall constructed from corrugated sheets with the corrugations running around the shell circumference, termed “circumferentially corrugated”.
[Figure 1.1 - Illustration of cylindrical shell form]
(7) The provisions of EN 1999-1-5 are intended to be applied within the temperature range defined in EN 1999-1-1. The maximum temperature is restricted so that the influence of creep can be neglected. For structures subject to elevated temperatures associated with fire, see EN 1999-1-2.
(8) EN 1999-1-5 does not cover the aspect of leakage.
1.2 Assumptions
(1) The general assumptions of EN 1990 apply.
(2) The provisions of EN 1999-1-1 apply.
(3) The design procedures are valid only when the requirements for execution in EN 1090-3 or other equivalent requirements are complied with.
(4) For the design of new structures, EN 1999 is intended to be used, for direct application, together with EN 1990, EN 1991, EN 1992, EN 1993, EN 1994, EN 1995, EN 1997 and EN 1998.
(5) EN 1999 is intended to be used in conjunction with:
- European Standards for construction products relevant for aluminium structures;
- EN 1090-1, Execution of steel structures and aluminium structures - Part 1: Requirements for conformity assessment of structural components;
- EN 1090-3, Execution of steel structures and aluminium structures - Part 3: Technical requirements for aluminium structures.
Eurocode 9 - Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken - Teil 1-5: Schalentragwerke
1.1 Anwendungsbereich von EN 1999 1 5
(1) EN 1999 1 5 gilt für die Bemessung von ausgesteiften und nicht ausgesteiften Aluminiumtragwerken, die in Form einer Rotationsschale oder einer aus gerundeten Schalensegmenten aufgebauten Struktur vorliegt (Monocoque).
(2) EN 1999 1 5 behandelt zusätzliche Bestimmungen in Ergänzung zu denen, die in den relevanten Teilen von EN 1999 für die Bemessung und Konstruktion von Aluminiumbauten angegeben sind.
ANMERKUNG Zusätzliche Informationen für bestimmte Arten von Schalen werden in EN 1993 1 6 und in den für bestimmte Anwendungen zutreffenden Teilen von EN 1993 angegeben, z. B.:
— Teil 3 1 für Türme und Maste;
— Teil 3 2 für Schornsteine;
— Teil 4 1 für Silos;
— Teil 4 2 für Tankbauwerke;
— Teil 4 3 für Rohrleitungen.
(4) Die in EN 1999 1 5 erfassten Bestimmungen gelten für rotationssymmetrische Schalen (Zylinder, Kegel, Kugeln) und die damit verbundenen kreisförmigen oder ringförmigen Bleche sowie für Ringe mit Balkenprofil und Längssteifen, die Teile des kompletten Tragwerks sind.
(5) EN 1999 1 5 beschäftigt sich nicht ausdrücklich mit einzelnen schalenförmigen Teilen (zylindrisch, konisch oder kugelförmig). Die Regeln können jedoch bei entsprechender Berücksichtigung der zutreffenden Randbedingungen anwendbar sein.
(6) In EN 1999 1 5 können folgende Arten von Schalenwänden erfasst werden (siehe Bild 1.1):
— Schalenwandung aus flach gewalztem Blech mit durch Stumpfschweißnähte verbundenen aneinandergrenzenden Blechen, als ‚isotrop‘ bezeichnet;
— Schalenwandung mit überlappten Verbindungen aneinandergrenzender Bleche, als ‚überlappt gestoßen‘ bezeichnet;
— Schalenwandung mit an der Außenseite angebrachten Steifen, die unabhängig vom Abstand der Steifen als ‚außen versteift‘ bezeichnet werden;
— Schalenwandung mit Profilierung in Meridianrichtung, als ‚axial profiliert‘ bezeichnet;
— Schalenwandung aus profilierten Blechen (Wellblechen) mit Profilierung in Umfangsrichtung, als ‚in Umfangsrichtung profiliert‘ bezeichnet.
[Bild 1]
[…]
Eurocode 9 - Calcul des structures en aluminium - Partie 1-5 : Coques
1.1 Domaine d'application de l'EN 1999-1-5
(1) L'EN 1999-1-5 s'applique au calcul des structures en aluminium, raidies ou non et ayant la forme d'une coque de révolution ou d'un panneau arrondi dans des structures monocoques.
(2) L'EN 1999-1-5 comprend des dispositions complémentaires à celles qui sont exprimées dans les parties concernées de l'EN 1999 pour le calcul des structures en aluminium.
NOTE Des informations supplémentaires pour certains types de coques sont données dans l'EN 1993-1-6 et les parties d'application pertinentes de l'EN 1993 qui comprennent :
- la partie 3-1 pour les pylônes et les mâts haubanés ;
- la partie 3-2 pour les cheminées ;
- la partie 4-1 pour les silos ;
- la partie 4-2 pour les réservoirs ;
- la partie 4-3 pour les canalisations.
(4) Les dispositions de l'EN 1999-1-5 s'appliquent aux coques axisymétriques (cylindres, cônes, sphères) et aux éléments associés, tels que plaques circulaires ou annulaires, anneaux de type poutre et raidisseurs de lisses, lorsqu'ils constituent une partie de la structure complète.
(5) Les panneaux individuels des coques (cylindriques, coniques ou sphériques) ne sont pas expressément couverts par l'EN 1999-1-5. Cependant, ses dispositions peuvent être applicables si les conditions sur les bords appropriées sont dûment prises en considération.
(6) Les types de parois de coque couverts par l'EN 1999-1-5 peuvent être (voir Figure 1.1) :
- une paroi de coque fabriquée à partir d'une tôle plate laminée, avec des plaques adjacentes reliées par des soudures bout à bout dites « isotropes » ;
- une paroi de coque à joints à recouvrement formée par assemblage de plaques adjacentes à l'aide de sections recouvrantes, dite « assemblée par recouvrement » ;
- une paroi de coque avec des raidisseurs fixés de l'extérieur, dite « à raidisseurs externes », quel que soit l'espacement des raidisseurs ;
- une paroi de coque dont les nervures partent du méridien, dite « nervurée axialement » ;
- une paroi de coque fabriquée à partir de panneaux nervurés dont les nervures parcourent la circonférence de la coque, dite « nervurée selon la circonférence ».
[Figure 1.1 - Illustration de forme de coque cylindrique]
(7) Les dispositions de l'EN 1999-1-5 sont destinées à des applications dans la plage de température définie dans l'EN 1999-1-1. La température maximale est limitée de manière à ce que l'effet du fluage puisse être négligé. Pour les structures soumises à des températures élevées associées à un risque d'incendie, voir l'EN 1999-1-2.
(8) L'EN 1999-1-5 ne traite pas des aspects liés aux relaxations.
1.2 Hypothèses
(1) Les hypothèses générales données dans l'EN 1990 s'appliquent.
(2) Les dispositions de l'EN 1999-1-1 s'appliquent.
(3) Les procédures de calcul sont valides uniquement lorsque l'exécution est conforme aux exigences de l'EN 1090-3 ou à d’autres exigences équivalentes.
(4) Le prEN 1999 (toutes les parties) est destiné à être appliqué directement, de façon conjointe avec l'EN 1990, l'EN 1991, l'EN 1992, l'EN 1993, l'EN 1994, l'EN 1995, l'EN 1997 et l'EN 1998 pour le calcul des structures neuves.
(5) L'EN 1999 (toutes les parties) est destinée à être utilisée avec :
- les Normes européennes pour les produits de construction appropriés aux structures en aluminium ;
- l'EN 1090-1 : Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 1 : Exigences pour l'évaluation de la conformité des éléments structuraux.
- l'EN 1090-3 : Exécution des structures en acier et des structures en aluminium - Partie 3 : Exigences techniques pour les structures en aluminium.
Evrokod 9 - Projektiranje konstrukcij iz aluminijevih zlitin - 1-5. del: Lupinaste konstrukcije
1.1 Področje uporabe standarda EN 1999 1 5
(1) Standard EN 1999 1 5 se uporablja za projektiranje ojačanih in neojačanih konstrukcij iz aluminijevih zlitin v obliki okrogle lupine ali okrogle plošče v samonosnih konstrukcijah.
(2) Standard EN 1999 1 5 obravnava dodatne določbe k tistim, ki so podane v ustreznih delih standarda EN 1999 za projektiranje konstrukcij iz aluminijevih zlitin.
OPOMBA: Dodatne informacije o nekaterih vrstah lupin so podane v standardu EN 1993 1 6 in ustreznih delih v zvezi z njihovo uporabo, kar vključuje:
– 3-1. del o stolpih in jamborih;
– 3-2. del o dimnikih;
– 4-1. del o silosih;
– 4-2. del o rezervoarjih;
– 4-3. del o cevovodih.
(4) Določbe standarda EN 1999 1 5 se uporabljajo za aksisimetrične (valjaste, stožčaste, sferične) lupine in povezane krožne ali obročaste plošče ter za obroče za nosilce in jeklene gredi, kjer te tvorijo sestavni del celotne strukture.
(5) Standard EN 1999 1 5 plošč z enojno lupino (valjasto, stožčasto ali sferično) ne obravnava izrecno. Kljub temu je določbe mogoče uporabiti, če so upoštevani ustrezni mejni pogoji.
(6) Uporabiti je mogoče vrste sten lupin, ki so zajete v standardu EN 1999 1 5 (glej sliko 1.1):
– stena lupine, izdelana iz ploščato valjane pločevine in obkrožena s sosednjimi ploščami, povezanimi s soležnimi zvari, ki se imenuje »izotropna stena«;
– stena lupine s prekrivnimi spoji, ki jih tvorijo povezane sosednje plošče, katerih deli se prekrivajo, ki se imenuje »stena s prekrivnimi spoji«;
– stena lupine, pri kateri je ojačitev pritrjena na zunanjo stran in ki se ne glede na razmak med deli ojačitve imenuje »zunanje ojačana stena«;
– stena lupine z valovito strukturo, usmerjeno navzgor, ki se imenuje »osno valovita stena«;
– stena lupine, izdelana iz valovitih plošč, pri kateri valovita površina poteka okrog oboda lupine in ki se imenuje »stena, valovita po obodu«;
(7) Določbe standarda 1999 1 5 so namenjene za uporabo v temperaturnem območju, ki je opredeljeno v standardu EN 1999 1 1. Najvišja temperatura je omejena tako, da se vpliv lezenja lahko zanemari. Za konstrukcije, izpostavljene višjim temperaturam, glej standard EN 1999 1 2.
(8) Standard 1999 1 5 ne obravnava puščanja.
1.2 Predpostavke
(1) Uporabljajo se splošne predpostavke standarda EN 1990.
(2) Veljajo določbe standarda EN 1999 1 1.
(3) Postopki projektiranja veljajo le, če so izpolnjene zahteve za izvajanje iz standarda EN 1090 3 ali druge enakovredne zahteve.
(4) Pri projektiranju novih konstrukcij je standard prEN 1999 (vsi deli) namenjen za uporabo neposredno s standardi EN 1990, EN 1991, EN 1992, EN 1993, EN 1994, EN 1995, EN 1997 in EN 1998.
(5) Standard EN 1999 (vsi deli) je namenjen za uporabo v povezavi z naslednjimi standardi:
– Evropski standardi za gradbene izdelke, ki se nanašajo na aluminijaste konstrukcije
– Standard EN 1090 1: Izvedba jeklenih in aluminijastih konstrukcij – 1. del: Zahteve za ugotavljanje skladnosti sestavnih delov konstrukcij
– Standard EN 1090 3: Izvedba jeklenih in aluminijastih konstrukcij – 3. del: Tehnične zahteve za aluminijaste konstrukcije
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
01-september-2023
Nadomešča:
SIST EN 1999-1-5:2007
SIST EN 1999-1-5:2007/AC:2010
Evrokod 9 - Projektiranje konstrukcij iz aluminijevih zlitin - 1-5. del: Lupinaste
konstrukcije
Eurocode 9 - Design of aluminium structures - Part 1-5: Shell structures
Eurocode 9 - Bemessung und Konstruktion von Aluminiumtragwerken - Teil 1-5:
Schalentragwerke
Eurocode 9 - Calcul des structures en aluminium - Partie 1-5 : Coques
Ta slovenski standard je istoveten z: EN 1999-1-5:2023
ICS:
91.010.30 Tehnični vidiki Technical aspects
91.080.17 Aluminijaste konstrukcije Aluminium structures
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
EN 1999-1-5
EUROPEAN STANDARD
NORME EUROPÉENNE
March 2023
EUROPÄISCHE NORM
ICS 91.010.30; 91.080.17 Supersedes EN 1999-1-5:2007
English Version
Eurocode 9 - Design of aluminium structures - Part 1-5:
Shell structures
Eurocode 9 - Calcul des structures en aluminium - Eurocode 9 - Bemessung und Konstruktion von
Partie 1-5 : Coques Aluminiumtragwerken - Teil 1-5: Schalentragwerke
This European Standard was approved by CEN on 2 January 2023.
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Contents Page
European foreword . 5
0 Introduction . 6
1 Scope . 8
1.1 Scope of EN 1999-1-5 . 8
1.2 Assumptions . 9
2 Normative references . 10
3 Terms, definitions and symbols . 10
3.1 Terms and definitions . 10
3.1.1 Structural forms and geometry . 10
3.1.2 Special definitions for buckling calculations . 11
3.2 Symbols . 12
3.3 Sign conventions . 16
3.4 Coordinate systems . 16
4 Basis of design . 18
4.1 General . 18
4.2 Consequence class and execution class . 18
5 Materials and geometry . 19
5.1 Material properties . 19
5.2 Design values of geometrical data . 19
5.3 Geometrical tolerances and geometrical imperfections . 19
6 Durability . 19
7 Structural analysis . 19
7.1 Geometry . 19
7.2 Boundary conditions . 20
7.3 Actions and environmental influences . 21
7.4 Stress resultants and stresses . 22
7.5 Types of analysis . 22
8 Ultimate limit state . 23
8.1 Resistance of cross section . 23
8.1.1 Design values of stresses . 23
8.1.2 Design values of resistance . 24
8.1.3 Stress limitation . 25
8.1.4 Design by numerical analysis . 25
8.2 Buckling resistance . 25
8.2.1 General . 25
8.2.2 Buckling-relevant geometrical tolerances . 26
8.2.3 Shell in compression and shear . 27
8.2.4 Effect of welding . 30
8.2.5 Design by numerical analysis . 33
9 Serviceability limit states . 33
9.1 General . 33
9.2 Deflections . 33
Annex A (normative) Formulae for shell buckling analysis . 34
A.1 Use of this annex . 34
A.2 Scope and field of application . 34
A.3 Unstiffened cylindrical shells of constant wall thickness . 34
A.3.1 Notations and boundary conditions . 34
A.3.2 Meridional (axial) compression . 35
A.3.3 Circumferential (hoop) compression . 37
A.3.4 Shear . 40
A.3.5 Meridional (axial) compression with coexistent internal pressure . 41
A.3.6 Combinations of meridional (axial) compression, circumferential (hoop)
compression and shear. 42
A.4 Unstiffened cylindrical shells of stepwise wall thickness . 44
A.4.1 General . 44
A.4.2 Meridional (axial) compression . 45
A.4.3 Circumferential (hoop) compression . 45
A.4.4 Shear . 49
A.5 Unstiffened lap jointed cylindrical shells . 50
A.5.1 Geometry and stress resultants . 50
A.5.2 Meridional (axial) compression . 50
A.5.3 Circumferential (hoop) compression . 50
A.5.4 Shear . 51
A.6 Unstiffened conical shells . 51
A.6.1 General . 51
A.6.2 Design buckling stresses . 52
A.6.3 Buckling strength verification . 52
A.7 Stiffened cylindrical shells of constant wall thickness . 53
A.7.1 General . 53
A.7.2 Isotropic walls with meridional stiffeners . 53
A.7.3 Isotropic walls with circumferential stiffeners . 55
A.7.4 Circumferentially corrugated walls with meridional stiffeners . 55
A.7.5 Axially corrugated walls with ring stiffeners . 59
A.7.6 Stiffened wall treated as an orthotropic shell . 60
A.7.7 Equivalent orthotropic properties of corrugated sheeting . 63
A.8 Unstiffened spherical shells under uniform circumferential compression . 64
A.8.1 Notations and boundary conditions . 64
A.8.2 Critical buckling stresses .
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.