DIN18800-4(中文)钢架结构-第四部分

1、UDC 693.814.074.43德国标准1990 年 11 月1、概述1.1应用的范圉和领域1.2脈理1.3通用符号1-4基本考虑2、翘曲安全性分析的步骤3、容许偏羞4、常盘壁厚的柱形壳体4.1符号与支撑条件4.2理想的邇曲应力4.2.1轴向压缩4.2.2环篠压缩4.2.3剪力4.3实际翘曲应力4.4作用效果4.5应力组合4.5.1存有共同环箍压缩和剪力的轴向压缩4.5.2山丁内部压力，存有共同环掘张力的轴向压缩5、壁厚逐步増加的圆柱5.1符号与支撑条件5.2设计璧阶5-3理想的邇曲应力5.3.1轴向压缩5.3.2环输压缩5.4实际翘曲应力钢架结构对外売趙曲作安全性分析DIN18 800第

2、四部分本条件中采用逗号作为十进位制标记.以与国际标准化组织（ISO）公布的标准准则相一致.在本标准中术语“荷戏”是指作用丁结构的外力。在會冇“荷战”组分的合成术语中，它也是这个总义（见DIN 1080 第一部分）.1前言该标准是山建筑上木I：程标准委员会08部和徳国I.程钢结构公处会共同制迢的。基设计原理和用公式化的安全性 （打结构安全性要求仃关的详细规范脈理），修订后的系列标准DIN 18800为工程师提供了切实可行的标准。该标准山理 筑十木丁程标冰委员会T19S1年发布并H.考虑到了与正在致力进行制定的欧洲标准的详细规范相协调涉及DIN 18 800 的第一部分和第三部分与1990年11月

3、的版本育关。目录15.5作用效果1515.6应力组合1615.6.1存有共同环箍压缩和剪力的轴向压缩1615.6 2山丁内部压力，存有共同环箍张力的轴向压缩.166、常呈壁厚的锥形外壳1626.1符号与支撑条件165 6.2理恿的翘曲应力186.2.1相等的圆柱186 6.2.2经线斥缩1866.2.3坏箍压缩188 6.2.4 剪力196.3实际翘曲应力199 6.4作用效果1910 6.5应力组合2010651存冇共同坏籀压缩和剪力的经线压缩2012106.5.2 itl J：内部压力，存有共同环籀张力的经线压缩.207、统墜号的球形外売2012 7.1符号与支撑条件2013 7.2理想的

4、翘曲应力21B7.3实咏翘曲应力21B7.4作用效果21B7.5应力组合211314 有关的标准和其它文件2215 务注 22具体祈見木标准的从第2刃至弟21页.DIN 18800第四部分#2 DIN 188CO第卩部分DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分51、概述1.1应用的范围和领域（101）本标准分析了钢外壳结构的翘曲阻力,并且与DIN18 800第1部分一起使用。注总：木标准中的规泄还町以用j-DIN18 800第1部 分以外温度卜的钢外売，以及适用丁钢以外的金屈结构外 売.忆提足这些材料属性不同丁邻1部分规定的屈性。值得 一提的足，木标准内，计算理想的翘曲应力时，使

5、用了泊松 率P =0.3»（102）极限状态分析在静倚戯卜，本标准规定了与非加筋外壳（容易出现翘 曲）稳定性和关的规则，无论这些迢圆柱形住卫形外売）、栽锥 （锥形外壳）还是球体（球体外壳）.如果适肖地考虑到了支撑条件，那么木标准还适用J：柱 形、傩形或球体外売截向、口合外亞的截I衍以及加筋外壳的 相互加筋跨度。注总1：在本标准中,在理想的翘曲应力公式中，“适当地考 世到支撑条件”表示外壳截曲的圆周边缘等町以获得 充分的粘度，不必在讣算理想的翘曲应力，受到彳0向 位移的形响。注盘2: 1中的说明与加盘外壳笹休翘曲的安全性分析冇 关，即加强筋的极限状态分析。1-2原理（103）理想的翘曲

6、荷敎理想的翘曲荷载是指由弹性理论呦定的绘小分义荷 载，前提条件足处丁理想的几何、荷戦应用、支撐与材料均 质的状态，以及全而适用虎克定律.而II没冇残余应力。（104）理想的翘曲应力理想的翘曲应力是指打理想的翘曲荷域柑关的薄膜应 力。（105）实际翘曲应力与理想的翘曲应力不同，实际的翘曲实力指薄膜应力. 因为在实际的钢结构作业中，会不可避免地出现几何与结构 缺陷，以及非弹性材料现彖。这与稳定性限制阳力的特征值 相对应（见DIN18 800第1部分第745项）。注总1：几何性缺陷是宙于构建中的正常外形偏蹩造成的 （例如：最初的陷窝、非圆性、焊接收缩的扭曲、连 接点的偏心）。注总2:结构性缺陷包括山

7、J：轧钢、悍接以及材料不均匀和 相界性造成的歿余应力.注意3：非弹性材料现彖可能包括：理想的裂性应力应变曲 线仃明显的ini服应力）或者具仃应变峡化现線的m 性应力应变曲线（作为屈服应力的0.2%验证应力）.通 常来说，如果实际翘曲应力小J' 40%的屈服应力，那 么对实际翘曲应力并不会令什么很大的作用。（106）极限翘曲应力极眼翘曲应力指实际翘曲应力的设计数值可以通过阳 力的部分安全系数，减小实际翘曲应力，从而得出数值。1.3通用符号（107）几何期收t坚厚r外売表而中部的半径d外壳表而中部的克径R球体半径外壳表而中部的设计壁阶计量长度,根据计童长度,确定缺陷tv陷氏初始深度U非圆度

8、e偶然偏心率x.(p在经线方向（0 J圆柱的轴向方向相R勺）与圆周方向上.外壳表而中部的平而朋标z垂直于外壳表面中部的坐标UA；W垂直丁外売表面中部位移（沿X.9与Z）的坐标外壳表而中部图1：几何参数注虽 英它待定外血类型的符I；见条款4至7。（108）物理参数与强皮E弛性模星9 刨服应力注总：仃关E与S数值，见DIN 18 800第1部分的衣L(109) 下标与前缀R阻力参数k参数的特征值d参数的设计值red减小orh实际zul允许注意：“阻力”、“特征值”与“设计值”的定义见DIN18 800 第1部分的子条款3.1。(H0)荷载参数与应力参数q在径向方向上，与外壳表而中部垂立的区域荷载(

9、在外部压力或内部宜空时，数值为正数)P4轴向或径向方向上的线条荷载或区域荷载s在圆周方向上，在外売农而中部上的线条荷菽n»nv轴向、环籀与剪力结果外壳薄膜(外表)上的轴向与环输应力(在斥缩 下为正数)r外农上的剪力(111)结构狰数si, 2ax S.RX SJLKTSRK理想的翘曲应力实际的翘曲应力外壳的非虽纲细长度比缩减系数=实际翘llllhY力/屈服应力注意:这里的F标S代表外壳翘曲(与DIN18 800第1部分 中的应力相反).(112) 部分安全系数Ym阻力参数的部分安全系数Yf作用力的部分安全系数注意1： 丫“数值从条款2的第206项卜.获取.注盘2: Y f数值从DIN

10、1S 800的第1部分获取。14基本考废(113) 要求除了 DIN18 800第1部分规泄的分析，应当按照本标 准规定，对翘曲安全性进行分析，确定根据设计作用力得出 的飛要薄膜应力不高丁相对应的极限翘曲应力.汪怠1: DIN 18 800笫1部分的子条款7.2.1与7.2.2规定了计算作用力的设计值.注总2: DIN18 800第1部分対外壳的极限状态分析没行特 别规定。在使用DIN18 800第1部分第748项规定的 故障标准时.无论检査是否包括了芳曲应力与薄膜应 力，这都取决是否需耍平衡以及是否只发生一次还 是发生了多次.相关的专业标准提供了一些指导方针。 KTA实跋标准中的3401.2

11、规定了 “应力类别”细节。(114) 确定实际翘曲应力实际翘曲应力一般按以卜皓况确定。财提条件是使用 了外壳类型的Q门支撑.以及符介条款3规立的容许偏垫。 在分析中,允许翘曲荷载的减小出现容许偏笙(由于支撑物 笔克禅度的正常变化)，但是支撑物的弹件或基础沉降应当 没灯不规律现彖。(115) 简化方法外壳翘曲的简化安全性分析可以适用平板，不考虑 曲率，但是应考虑支撑条件以及外表上的应力结果。2、翘曲安全性分析的步骤(201) 理想的翘曲应力应当通过条款4至7的公式获得理想的翘1111应力 J s“ a. s” 如果可以确定明确临界翘曲形式(即用低特征 值下的结果).那么还可以通过介适的计算方法(

12、例如冇限的 要索方法)，确定这些应力。注总：使用经典的线性翘曲理论，町以确定出条款4至7 的公式.计粥时.外売应力状态越足粘确(在翘曲之 llij).那么数值会越小.这样的需求并不需要使用， 这是人I为这些总界以及根据标准获得的理想翘曲应 力丛山第204项的缩减系数造成的。(202) 非量纲细长度便用公式至,可以从理想的翘曲应力得出非盘纲 细长度亍s。(1)(2)(3)注意：这里便用的非就纲细长度与斥缩和弯曲状态(X k与 XNI)卜的线性构件非试纲细氏度和对应。在DIN18 8OO 第2部分和DIN18 800第3部分中的非就纲板块细氏度 亍P汗个与廉先DASlRichMmie013中的非示

13、纲细长度 亍s相同。DIN 18800第四部分#4 DIN 18800第阿部分DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分7(203) 实际翘曲应力应当将缩减系数x确定为匸$的应变啟。根据公式(4)至 (6)实P1；翘曲应力cx SJLK'% SJCK* TsRK町以通过将这匹系数 乘以特征屈服应力得到.°XS.KK=X * 如(4)其中:x=f(A.sx)O. S.JLK=X fyl(5)其中:X=f(X $Q )fyk3万(6)其中0“)注意：卜.述步骤中使用了屈服应力的缩减系数(非戢纲细度 度半的应变虽).该步骤符合检金其它钢结构稳定性(见 DIN18 800

14、第23部分)的步骤。(204) 缩减系数应当通过公式(7)或(8),得出缩减系数x,作为外壳与荷枚悄况(见了条款43. 5.4、6.3打7.3)的应变虽。在翘曲惜况下.其外売属丁正常的缺陷敏感度:wo 4：xi=l(7a)0.4<ks<12:Xi=1.274-0 686Xs(7b)L2WTsXi=0.65/ X s(7c)在翘曲情况下,梵外壳屈丁高度的缺陷敏感度：亍 sW025:x：=l(8a)0.25<Xs1.0:x2=1.233-0 933ks(8b)1.0 VsWL5:x2=O.3/x|(8c)1.5 <XS：X2=O.2/x$(8d)图2：缩减系数匚作为八的应变

15、量注盘：缩减系数亍包括了儿何打纟占构缺陷、以及非弹性材料 彳亍为(见第105项的说明)的效果。缺陷敏感度的签并取 决丁外壳类空和荷戦愴况，IE H.足由于系数x宀X：的幅 度墨异造成的。(205) 极限翅曲应力应当通过公式(9)至)得出极限翅曲应力:SSJldMOxSJU：/ Y M(9)SJUc / Y M(10)SrFtsq/ Ym)约取r 1(206)项。(206) 阻力的部分安全系数应当通过公式(12)与(13X作为外壳类熨与荷战惜况的因 数)得到部分安全系数丫与丫血、"|外壳具冇正常的缺陷敏感度时.可以使用X】得到实际 翘曲应力：Ymi=1 1(12)当外克具右很大的缺陷墩

16、感度时,可以使用X2得到实际翘曲 应力：Xs025: vM2=l 1(13a)0.25<Zs<2.00. y m： =1.1(1*0.318 Zs2> ) (13b)ks200: Vm2=1 45(13c)注总：丫垮虑到了中等长度薄唯圆柱与圆锥中实验性翘曲 荷我(取决丁常虽轴向或径向压缩)的离散悄况以及薄坚 球那(取决丁常虽外界爪力：图2中的X2曲线便是基丁这 种乐力)的离散借况.山此类外迩类空的翘曲后行为 以及展终造成的高度缺陷敏感性，造成离散结果.在些悄况下，如果町以避免上述翘曲后行为与高度缺 陷敏感性(例如：任纵梁加筋岡柱或轴向压缩下短柱的狭窄 跨度).那么可以得出较小

17、的Y”数值.(207) 检査根爭荷找悄况，应当可以进行以下-个或几个检査：(14) axS.R.d-_W1(15)av$.R.d1(16)"Rd其中：山丁设计作用力(根据弹性理论斜到)，5®和T是外 表中匝要的压缩力与剪力.(208) 组合荷载分析如果外农中冇-个以上(共三种)类型的压力负责产生翘 曲(即轴向或徑向上的压缩、圆周压缩与剪切),那么各个应 力检代石，W为根拥取婴的溥脱应力与相怔公式(见子条款 4.5、5-6、6.5与7.5),在组合荷载下检査.3、容许偏差(301) 亦木标准中的实际翅曲应力只适用丁以下惜况：实际尺寸 符合第302项至304项中的容许偏杲，并进

18、行随机检査. 注意：通常惜况卜，所给出的容许偏/一般不适J：作为与缺 陷相关的假设的依据。(302) 陷窝初始深度陷窝初始深度&不应该大丁计城长度的1% (比较 图3)注意2:对F圆锥外壳.在圆周平面中定位计虽长度.然后 在圆周方向上进彳j测虽。但是，可以测虽与经线釦工的tv(见 图4)：图4：在圆锥外壳中陷窝初始深度中，圓周方向上的测量DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分#a) 任何一个方向上的球体外壳：lmK=4VRtb) 径向方冋上的圆柱与関锥外壳:ln«=4VrTc) 圆周方向上的圆柱与岡锥外壳:(17)(18)(19a)(19b)(303)非圆度非

19、凤度U必须符合公式(20).U=2max d-mm d jqq maxd+mindW zul U对J：所冇的外壳类空而言，计厳长度不得超过2000亳(20)其中max d与max在指测就出來的最大与呆小直能(见 图5)而zulU可以根据公式(21)得出,指允许范田内的非 圆度。zulU对不长T 500 米(22)而说,是2.0%的d,对等 F或长r 1250亳米(21b)而言.指0.5%的doDIN 18800第四部分#a)b)图匀非圆度的测量米，焊接点之间最多500毫米。应片通过线性内插法來得出500亳米至1250临;KZ何 的d数值DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分9c

20、)d)图3：陷窝初值深度的测量注意1：根抵球体与呵柱(在外部压力lmK与lm下)以及圆柱 (金轴向压缩力卜)的临界翘曲后的尺寸，迭择计嚴长 度。(304)偏心率在与压力方向垂育的外壳壁h,在结点上的偶然僞心率 e应当等于或小J-02,最大值为3毫米(22).毎”方向DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分#图6：偏心率DIN 18800第四部分#6 DIN 18800 第PI部分DIN 18800第四部分11(305)超出容许偏差的陷窝初始深度teflF替换“便用公式(24)：如果陷空初始深度不符介第302项至304项规定的容许teff=t-0.5 At(24)偏崔 那么应X另外

21、对拉直或咅英它规宦的必要性进厅调 梵中:注意：在决定进行拉1KZ冰应当记住.实际上这会出现其它的殘余应力。还应当考电允许应力的程度。如果有任At指壁厚与相关产品标准中规定的额定片度之间的贮 对照规定的般小坚厚的翘曲，检直瑕小壁号的钢板(屛仃何疑问那么猊议应十向负责结构分析的人员或机构进 行咨询.如果陷空初始深度没仃超过规泄容许偏基的两倍而11DIN50049检査证节A、B或C)的安全性。4、常童壁厚的柱形壳体4.1符号与支撑条件分析时.通过公式(23)卸出减小的缩减系数red.那么没冇(401) 几何豔数必耍按特别的规定进行。rcdx=x 1-賓2_1)fbrX$<1.5或 redx=x

22、(L5-0.5*mforZs1.5(23a)(23b)1圆柱长度r 圆柱表面中部的半径注意:除了帘址璧厚，曲提条件还有任何一点(例如:连接 点)郁没有设计壁阶。第514项的近似值方法可以处理 带有搭接处的圆柱.英中:x是缩减系数，可以通过公式(7)或进行.Zul是允许的陷窝初始除度(见第302项).允许的非圆度(见小303项)或允许的偏心率(见第304项)brh指实际的陷塚初始滋度、实际上圆度或斤实加的偏心率(zul 2WvoTh a<2 zual a)0如果在任何一个时候有一个以上的缺陷大丁规定的容 许偏垦，那么可以充分地石虑超出公式(23)规宦容许偏垦的 缺陷.注意：公式(23)保守

23、地估计r实际翘曲应力(山r过度的儿 何缺陷)的额外降低悄况。(402) 荷裁参数与翅曲应力a) 轴向压缩ax轴向压缩应力Oxs：理想的轴向翘曲应力OxSJLK实际的轴向翘曲应力b) 坏箍压缩5环输压缩应力理想的环捡翘曲应力CeSJLK实际的环箍翘曲应力C)剪力T剪力理想的剪力DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分#TS.RK实际的剪力(306)小于额定厚度的壁厚注盘：图8至图10表明了圆柱町能遇到儿个典世的应务.对于小F5毫米的樂厚t.应当进行分析.用有效壁厚图7:圆柱几何与应力下的部件8 DIN 18800第四部分| Pz2nrp6 = x2 k rta）统一的轴向简较（例如

24、：山I：共存轴向压力下的轴向压缩）图8:紬向压第（见例）b)max °x n-r.t圆周方向卞的可变正兹轴向倚 我（例如:111T轴向弯曲）ax p（x）dxc）可变從向荷戟（例如:在地啻中）grnrmTHr=q r/ta）施加在圆柱唯卜.的统一的、动态半衛的压力（例如：山F径向压力或内部良空）aq> =q（x） r/tb）在经线方向上.施加在圆柱吐上的可变的、动 态平衡的压力图9:径向压力（见例）MT=2nr sT= n r max sV= n 厂 max sMt=2 n rsmaxa）山丁扭转造成的统剪力b）由丁圆周方向的横向荷我造成的可变正弦剪 力（为了清晰显示，由边缘处

25、轴向穹曲为了 获祖平衡】造成的外农轴向应力被省'略了）。图io：剪力（见例）DIN 18800第四部分9io DIN 18800第四部分(30)(25)(30)(25)图12:轴向压缩下的短圆柱(作为板块)(403) 支撑条件必须划清以下支撑条件(RB)的界线：a) RB1：径向与轴向不可粋换的(对丁短圆柱而言，足限 制的)边缘：b) RB2：径向不町枠换，但轴向叮以兽换的狡链边缘：c) RB3： 山边缘注意1： “可以粋换”足指粋换与外壳边缘.外壳边缘与边 缘(径向)构成的真实圆圈或真实圆圈的平面(轴向)相 关。“不可替换”指不瞽换整个架构。注意2:如果廉板或挑顶或对椽屁顶(见图11

26、 a)至d)加同了 存储箱，或者如果在分析相4加筋跨度(见图11 f)时出 现了圆环加筋外壳,那么外壳可以视为在径向上是不可 性换的。圆环加强筋的稳定可以刃外进行验证(见1)。注总3:半边缘在加筋端板块上同定或结介时，没冇轴向帶 换(见图lie)。4.2理想的翘曲应力4.2.1轴向压缩(404) 基本前提以下公式仅适用边缘不能能向怦换的外応.注意：这并不影响分析DIN1S 800第2部分规定的横向翘曲 安全性。(406) 普通圆柱轴向斥缩卜圆柱的理想翘1111应力j st应当通过公式Q6)得 出：(26)根据外住长度，系数Cx应当按照第407或408项了以确总注意:对于统一轴向荷载下的圆柱而工

27、 公式(26)基丁经典 的线性翘曲理论.(见图8")(407) 短圆柱与较长圆柱刈丁公式(27)俺定的短圆柱与较氏圆柱，町以通过公式(28)进行计算*(27)(28)Ck还可以等丁统-数值。注意:公式(28)中系数Cx考电了在支撑RB2时，统一轴向 荷找卜短圆柱的理想翘曲应力曲线向图12中较琏宽矩 形板的理想翘曲应力(与线性构件的翘曲行为相似)的渐 进过渡.(408) 长圆柱对于公式(29)中确定的长圆柱,应当通过公式(30)得出 系数cx.作为表1中支撑条件的应变疑m(30)(25)-0 2(30)(25)(405) 无需分析符合公式(25)的圆柱无帝分析翘曲安全性。Cx不小丁 0

28、 6。(30)(25)DIN 18800第四部分#情况支撑条件的组合系数H1RB1RB162RB2RB133RB2RB21表1：明确长圆柱中理想轴向爛曲应力的系效n注总：系数Cx是近似值.考虑了在从较长圆柱向线性构件<7, - 0.92 Q EI(34)情况支撐条件 的纽合系数系数C；1RB1RB11.51.5+労丰2RB2RB11.251.25- i2 ?3RB2RB21.04RB3RB10.61.00.306+1 15RB3RB2当C等J：零时，町以得出-Si不考虑使用(36)的圆柱长度6RB3RB3丧2中的C；町以枠换为公式(34)中的Qu表2：系数C般与C；注总1：公式(34)基

29、经典线性板块翘曲理论其中関柱处J： 统一的径向压力下。过渡时的理想翘曲应力缩小(根据经典的线性翘曲理论 呦定)。(409) 长圆柱翘曲针对这里规疋的翘曲安全度以及DIN18 800第2部分规 崔的横向翘曲安全性，对公式(2刃确泄的氏圆柱进疔分析。 无需考虑相互作用。注意：已经间接考世了一怜作用的惜况，因为根据内力 与力长，级埋论确定了虽大薄膜应力 (长圆柱(例如 竹逍)不符介DIN18 800笫1部分第739项规定的标准, 而II需要分析公式14中的翘曲安全性)。(410) 很长的圆柱除了不分析第105项规定的翘曲安全性，在设计轴向压 缩下.公式(31)确定的很氏的冏柱(例如管道)不盂耍分析。

30、Sk指根抑;DIN18 800第2部分的仃效K度。注总1：这并不影响DIN18 800第2部分规定的横向翘曲安 全性。注总2:公式31是一种近似法将轴向压缩怜道线性构件的 阻力等同J DIN18 800第2部分(翘曲曲线)以及轴向爪 缩下和长圆柱(公式8可以得出缩减系数X：,此中根据 公式 30. Cx等 T* 0.6).(33)注意2:系数Cx考虑了统一径向乐力下短圆柱的理想坏籀 翘曲W力曲线向图13中长矩形板的理想翘曲应力的渐 进过渡。图13：环箍压缩下的短圆柱(作为板块)DIN 18800第四部分#(413)长圆柱4.2.2环箍压缩(411)无需分析对丁公式(35)中确圧的长圆柱，应当通

31、过公式(36)得出 理想翘曲应力di CM(2.DIN 18800第四部分#山公式(32)确定的圆柱并不需耍翘曲安金分析。(32)(35)DIN 18800第四部分#o*s 产 E(36)(412)短圆柱与较长圆柱公式(33)确定的短圆柱与较氏圆柱的理想翘曲应力Jg 应为通过公式(34)获得.C.从农2得到，作为支撑条件的应 变血DIN 18800第四部分17DIN 18800第四部分#注意：根据经典线性板块翘曲理论，公式(36)考世了统一径 向用力f的长圆柱向径向荷仪f的圆环翘曲进n-过渡 的情况423剪力(414)基本假设以下公式仅适用丁带边缘但没冇径向枠换的外壺.43实际翘曲应力(418

32、)基本前提第419项至421项的公式仅适用丁特定圆柱其外壳表面中 部与曜厚的比r/t不得大T 2500.注意：在此并没有足够的经验我明用J： r/t比率的缩减系数 可以 AT 2500=(415)无需分析公式(37)确泄的圆柱不需耍粗曲安全分析。-<0.67(37)(416)短圆柱与较长圆柱公式(38)确定的短圆柱与较氏圆柱中的理想翘曲应力 血应当通过公式(39)得出，其中Cr等于统一数值.丘8.7(38)tS1 =0 75Cr E(A-常(39)公式(39)还可以使用公式(40)中的C“,、3 / 3.5T05C-1+42(T)(7)(419) 轴向压缩轴向压缩的实际翘曲应力6SRK应

33、当为：OxSXK=X2 Ek(43)X2来n 丁公式(8),使用公式中的 心(420) 环箍压缩环矗压缩的实际翘曲应力SSRK应当为：OoS.HK=Xl S(44)其中X来自公式(7),使用公式(2)中的IS”(421) 剪力剪力"RK的实际翘曲应力应泊为：WrkF(45)V3其中&来自公式(7),使用公式中的s“(40)注总1：公式(39)基丁经典的线性板块翘曲理论，英中圆柱处丁统一的张力之下(见图10a) 0注意2：公式(40)中系数G考虑了在支撐RB2时,统一轴向帐力下短圆柱的理想剪力翘曲应力曲线向图14中剪刀4.4作用效果(423)璽要的薄膜应力第207项规定的分析应

34、半基丁啟大薄膵应力和注意：按照DIN18 800第】部分的规定，设计作用应半一起 用于计算薄膜应力。F饺链宽矩形板的理想翘Illi应力的渐进过渡。(424)计算环箍压缩的等同风力荷载根非表2的支撑条件，通过粋换圆柱匕的外部风力荷载, 确定6,并通过公式(46)得出圆柱惟上的统一、动态平衡斥 力。q=omax qM(46)图14：剪力下的短圆柱(作为板块)其中：max qw指最大风力斥力与如下所示:DIN 18800第四部分#DIN 18800第四部分193=0.46(47)(417)长圆柱公式(41)确定下，氏圆柱的理想翘曲应力対应十通过公式(42)获得.为了考虑到风吸内部打开或石通风的圆柱应

35、卅对这些 圆柱进行分析，前提供是对壁施加统一、动态平衡的压力(血 大值为0 6),此外通过公式(40)得出相等的风力荷辍。表2中的C作为支拧条件的应变比注意:公式(46)使用了系数6考虑到公式(34)得出了理想环 箍应力,前提是对圆柱墜施加统一的压力,而且图15 中，风力荷我下的环箍压缩非统-分配会&致翘Illi的敏 感度下降.(425) 径向压力下很短的圆柱对公式(48)确定的很短的圆柱，或者圆环加筋圆柱加 强筋之间很窄的跨度.可以通过(49)得出q t(49)系数申应半从表3得出。图15:外部风力荷载(见例)表3,系数屮二半q 二j曲11/r屮1.56 *际0.85II+Mr/Ar

36、1.56 *际0.852-l/(1.567r7)1- l + (b +1.5677) t/AR3.121Ar二加强筋的槛截而而枳即没仃仃效的外止区域(十边缘在径向上不可以松换时.鸽丁无限人)注意：公式(49)中的系数申考世r在很短的圆柱中，圆柱壁 上的压力-部分是山边缘或圆环加强筋直接维持的。DIN 18800第四部分214.5应力组合4.5.1存有共同环箍压缩和剪力的轴向压缩(426) 相互作用的公式半轴向压缩£共同存在环韓压缩与剪力T时，除了按 照第207和423项进行个别检査Z外,还应当使用以卜公式 进行检査。图16:公式(50)所表示的相互作用注意：根据公式(50)进行检件的

37、询提条件是对丁対闭N柱顶端施加的轴向斥缩力来白统一的能向斥力.(427) 重要的薄膜应力在公式(50)中，应半祎换最大数值 Og和T，即使这些 应力没有在同一点出现。如果虽川卫力发工在圆柱边缘，而11K度1R筲J 0.101, 但是不超过0.16CV 応(C來自表2)(51)(见图17),那么 在公式(50)中,这嘶要的薄膜应力会被出现在剩下的自由 长度1-21R上的最大值所替代.对I-公式(35)确泄的K圆柱來说，可以在公式(50)中咎 换最大值,该值出现在自由长度(1 -2®中,处于长度r的圆 柱截面中(通过公式52得出).r=1.30 応(52)注总：公式(50)旨在防止应力场

38、的联合作用(I月为联介作用会导致翘曲现彖)，而不足规定巾独的应力保疔的缩 减应力通过组介最大薄膜应力得出的.但是如果这些应 力受到边缘的浮动影响，或者在长圆柱中，出现很大的 柑隔距离，那么这些瑕人值的组介就并不介理了，冈为 太保守了.该规定并不影响与第423项规定的单独检代相关的规 格。图17:在短圆柱和较长因柱(町与长圆柱(b)上的组合薄膜应 力(见例)4.5.2由于内部压力，存有共同环箍张力的轴向压缩(428) 基本前提如果知道施加在圆柱岷上的内力以及最终的环養拉力 柠定还存在轴向爪缩，那么只能考世第429项中规定的翘曲 荷戎增加效果。注意：任一些惜况下，应十特别半心(例如散装材料的荷载.

39、因为会出现连接现彖)。(429) 内部压力对于圆柱墜的效果对F公式(27)确定的短圆柱与絞长圆柱，而几公式中 的非虽纲细长度大J' 0.7,那么在便用公式(43)计算实际翘曲 应力Esrk、q时，通过将公式(53a)至(53c)的xqH换为X2, 可以允许施加任圆柱壁上的内部压力增加环籀张力适成的 翘曲荷投.s»W°7：x2q = x2(53 a)0.7<Xsx<l 0:I2-|O.38 -gr (l+l五sx黄先尹)® b)如果通过公式(28)中的Cx得出理想的轴向翘曲应力或 者如果汝照第422项对平板进仃分析.那么x：q不側用短阿 柱。对尸

40、公式（29）的长圆柱而育,不得假设由r-iatt壁匕的 内部压力，增加了翘曲荷载。注意1：在静液压下，或花在封闭存储箱或地啻中出现内部 压力，那么圆柱顒卜.会受到内部乐力Q的作用力与 圆柱壁上受到的斥力方向相反。本标准的其它地方将其 宦义为正值。注总2:公式（53c）包倉了环箍张力的效果，与圆柱中钻石形 缺陷的形成相反（这受到了弹性板块翘曲的影响），同时 降低了鎭陷敏感度。具侑螺旋形弹性型性翘曲形式的 圆柱不具备上述效果的优点。注总3:在按照木标准（见第113）进彳亍翘曲安全分析时，必须 使用DIN1S 800第1部分中规定的故障标准进行检代.（430）轴向压缩在计克取要薄膜应力6时.可以考虑

41、在顶端受到压力 时，出现在封闭圆柱内的轴向张力（在内部压力卞）。（431）由于碘柱壁上的内部压力造成的长圆柱翘曲如果在内部乐力Q下没冇轴向张力，那么开放式长圆柱 （例如管道）应肖被视为第409项中规定的线性构件，询提是 轴向用缩力等丁qF 詆这町能需耍巫腔在实际出现的轴 向力上。注意：半内部压力下的开放式符逍不稳定时，临界内部乐力 等于顶端上的理论外部斥力，这会导致管道（作为线性 构件）出现不稳圧现彖。这会发生在非持续性爪力借道 上（例如彫胀环、密封管等）。税定的风险只能通过轴向 张力来弥补，而几当管道封闭时才会轮流发生.5、壁厚逐步增加的圆柱5.1符号与支撑条件（501）几何参数对戸世厚逐步

42、增加的圆柱而第 通过类比和以卜符号， 使用第401项中的内容：1壁号为陆厳的圆柱长度t, 圆筒的统一堆厚假设圆柱壁厚逐步增加（从上到卜）。按照504计算设计樂阶的圆柱时，可以根据圆柱半径的 平均值（502）荷载参数与翘曲应力通过轴向与BI周方向上的压缩类比，应当使用笫402 项中的内容.汪意：y-w逐步增加的岡柱而盲，卅没仃规定剪力。（503）支撑条件以卜规泄仅适用没仃能向位移的边缘（在第403项下 的RBI RB2支撑条件），而U和互之间没冇垦爪 注意：这里并不处理没rrh iii边的顒孚逐步増加的圆柱。应当通过类比方法，使用壁厚为常量的圆柱规泄（见第403 项）。5.2设计壁阶（504）以

43、下規定只适用于以下倩况:相邻板块何的设计坠阶Z不大T表4中允许的设计璧阶zulev。表4:允许的设计壁阶zul ev环输圧缩1.1 min t轴 向 压 缩如果不增加翅曲荷仪.没仃 共存内部压力或存在压力0.5(max tmin t) 或 0.5 min t )如果増加翘曲荷我，存在共同内部压力（见公式53）0.5(max tmin t) 或 0.2 min t a)）取坟小值注意：对丁轴向乐缩，设计壁阶上的变化采用了偶然偏心率 的形式,而且应当处于第304项规定的容差范鬧内.按 照类推法，使用第305项。见第514项中层次車父的圆柱（处丁轴向压缩卜）。min/max t图18:邻近圓柱层次板

44、块的设计壁阶5.3理憑的翅曲应力5.3.1轴向压缩（505）统一壁厚的相同圆柱理想的轴向翘曲应力血当按照4.2.1中的规定予以确定, 其中相爭圆柱的毎个口次的总长为1，以及统一璧厚呦丁切（506）短岡柱在按第422项，通过类比法，对半板分析短圆柱时，崗. 当考逐步增加的璧厚。DIN 18800第四部分23DIN 18800第四部分#(507) 长圆柱系数q应半等公式(30)中的统一数值。(508) 长圆柱的通曲在按照第409项分析线性构件的长圆柱时，应肖考虑逐 步增加的樂厚。ln= lu=0.5(l-lo),如果 y<lol(54 b)通过取毎个Q次号璧的平均值，呦定理论上的坚厚64 f

45、 jtu.5.3.2环箍压缩(509)构成三层次的相等岡柱通过形成构成三层次的相等圆柱(图19b),确宦坏掘斥 缩。整顶靖层次的反度lo应当延伸到下个层次的上层边， 英磴片大丁最小磴片b的1.5倍，但足不包括一半以上的圆 柱总长。其它层次的长度应当通过公式(54a)与(54b)得出：注意：应肖按照以卜公式计算图1%)中圆柱的VM。.其中口 大r i.5tP并大丁s5也+hto* 11+12 h+ t3 13) /U(54 a)(510)短圆柱与较长圆柱通过公式(56)得出短圆柱与较长圆柱在毎个层次上的理 想坏输翘曲应力这些圆柱的唯厚逐步增加，并通过公式(55) 予以确定。S吨(55)(56)使

46、用带右三个层次(图20)的相等圆柱的尺寸，确定系数pc图19:壁厚逐步増加的圆柱(a)与包括三个层次的相等圆柱(b)注总：公式(56)说明了在坚厚逐步增加的圆柱中(墙璧哽到 理想的统一压力陂)，岡周方向上的压缩应力状态根 据相等圆柱(包括三个层次)的经典线性翘曲理论，确 定圧力，而且町以解粉为相等圆柱坚上(璧厚统一,理 论氏度为L，等丁理论壁厚UP，t*Tt0.并处丁餃边 支撐条件)受到的理想翘曲压力DIN 18800第四部分#0.33/ aio¥ Q131 020DIN 18800第四部分#4)人DIN 18800第四部分#图20:系数4确定壁厚逐步增加的圆柱的理想环箍翘曲应力(见

47、图20c).DIN 18800第四部分25(58)(60)图20 (结束)(511) 长圆柱关丁每个层次，应当通过公式(58)计隽出酣7逐步增加 (由公式57确定)的长圆柱中的理想环施应力(512) 长层次对丁公式(59)确定的长层次，应肖通过公式(60)来计算(59)5.4实际翘曲应力(513) 磁实际翘曲应力应半根据子条款4.3的规定计克。(514) 轴向压缩下，重叠层次的圆柱对包倉邑略微圆锥口次(mm tmax "0.833(61).并带焊接或螺丝拧紧的连接)的圆柱来说应当使用公式(62)的“d 和分析轴向压缩。red X： = x： (1 入 s/3 )min t inax

48、t(62 a)fork $xV1.5red x2 = x2 0.5 min t/max t(62 b)fork s»NL5如果率卜内力0q适成环捕张力，那么在符介子条款4.5.2 规定时，可以将X"替换公式(62)中的X"图21: 1：叠层次的圆柱注总：竝然将雨吾现彖作为一个很大的设计樂阶(尽管符合 公式 61),但是e、.处 J - 1.0mint与 1.1 mmtZf»J.并II. 根峦衣4中的轴向压缩，超出了所右允许的设汁坚阶zul Z，而II根据第304项，是允许偏心率的两涪.通过巫 吾部分的加筋效果达到：翘曲现彖不泾丁圆柱(统-顒 厚,而且偏心

49、率大于第305项公式中容差的两倍),弥 补导致翘曲造成的应力负面效果。55作用效果(515) 轴向上的重要薄膜应力对于轴向压缩来说,应当根据最大薄膜压缩应力6,对 毎个层次按第207项进行分析。(516) 重要的薄膜环箍应力对J环箍压缩來说，应'”1根拥公式(63)得出的薄膜应力 ao*.对毎个层次按第207项进行分析。丄 max tj oQj(63)t其中:maxj拆将环捡压缩乘以樂厚(将圆柱作为-个 整体).得出最大值.t指考虑过程中，层次中的壁厚.注意：当环捡用缩3(等几)在轴向上变化时，公式(63) 指对抽彖包I曲统外部用力q*( J max n/rX见图22) 进厅分析环箍压

50、缩变化得越大，这种方法也就越安全. 持别足如果最大值位圜H甲:I：牧厚的部分仃关内容 参见第201项第二句。DIN 18800第四部分27图22:在环鳌压缩下，壁厚逐步增加的圆柱所受到的包围性统一外部压力重要的薄膜应力.同时应力q与oj出现庄剩余的自由长度 IJrI-Iru：注意：通过类比法，还可以使用与第427项冇关的内容。但 是，在可能出现多种层次组合的惜况下，处理共存薄脱 应力(根据公式52,在吐厚逐步増加的长圆柱上)的简化 方法。5.6.2由于内部压力.存有共同环箍张力的轴向压缩 (521)应当按照类比法使用子条款452的规定.DIN 18800第四部分#计算环箍压缩的相尊风力荷皱DI

51、N 18800第四部分#(64)(65 a)With广皿丸。屮4 咕+ 5 D介和formB=2.74 P(65 b)P见图22注总：ii】b提供了在统外部压力下.圆柱(逐步増加的唯乃)的近似圆周波数.在计第环箍压缩时.如果使用公式(46)将公式(64)得 出的b“來科换公式(47)得出的6A那么应半通过类比法使 用第424项。o*=0.46(l±0.037mB)通过公式(65)得6、常量壁厚的锥形外壳6-1符号与支撑条件(601)几何参数h圆锥高度1壁长n=r(x).ri.r2外壳表面中部的半径图23: 21锥几何与应力结果注总：本标准不处理樂厚逐步增加的閲傩外亞当非常短的圆柱处丁径向用力下时，不适用第425项.a)经线压缩6经线压缩5.6应力组合理想的经线翘曲应力561存有共同环箍压缩和剪力的轴向压缩6srk实际的经线翘曲应力(519)相互作用的公式b)环赛压缩肖轴向用缩伴随共同环籀斥缩时，应肖使用公式(50)对环韓压缩毎个层次进行检何，此外还应根据第207项或515项与516°Q$i理想的环箍翘曲应力项，进行个别检査。c)°©SJLK 剪力实际的环推翘曲应力(520)熏要的薄膜应力T剪力应当在公式(50)中，