ОСНОВИ ПРОЕКТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙ

T₁ - is the greater of the basic periods for actions to be combined;

N₁ - is the ratio T/T₁, approximated to the nearest integer;

β - is the reliability index;

V - is the coefficient of variation of the accompanying action for the reference period.

Додаток D (обов'язковий) Проектування з допомогою випробувань D1 Сфера та область застосування (1) Цей додаток надає вказівки щодо 3.4, 4.2 та 5.2.

(2) Цей додаток не призначений для заміни принципів прийняття, що надані в гармонізованих Європейських специфікаціях для виробів, інших технічних описах виробів або стандартах зведення.

D2 Умовні позначки (символи) В цьому додатку, використовуються такі символи.

Великі латинські літери

E(.) Середня величина показника (.)

V Коефіцієнт варіації [V = (стандартне

відхилення) / (середня величина)]

Vx Коефіцієнт варіації X

V_δ Оціночна функція для коефіцієнта

варіації вектора помилок δ

X Масив j базових перемінних X₁...X_j

Х_k(n) Характеристична величина включно з статистичною невизначеністю для зразка розміру n з виключеним будь-яким переводним коефіцієнтом

X_m Масив середньої величини базових перемінних

X_n Масив номінальної величини базових перемінних

Малі латинські літери

b Поправочний коефіцієнт

b_i Поправочний коефіцієнт для випробувального зразка і

g_rt (X) Функція опору (базових перемінних X), використана як розрахункова модель

k_d,n Розрахунковий квантильний коефіцієнт

k_n Характеристичний квантильний коефіцієнт

m_X Середнє значення результатів n зразків

n Кількість експериментів або результатів кількісних випробувань

r Величина опору

r_d Розрахункова величина опору

r_е Експериментальна величина опору

r_ее Крайня або екстремальна (максимальна або мінімальна) величина експериментального опору [тобто величина r_е, що найбільш відхиляється від середнього значення r_em]

r_ei Експериментальний опір для зразка i

r_еm Середня величина експериментального опору

r_k Характеристична величина опору

r_m Показник опору, визначений із використанням середніх значень Х_m базових перемінних

r_n Номінальна величина опору

Annex D (informative) Design assisted by testing D1 Scope and field of application This annex provides guidance on 3.4, 4.2 and 5.2.

This annex is not intended to replace acceptance rules given in harmonised European product specifications, other product specifications or execution standards.

D2 Symbols In this annex, the following symbols apply.

Latin upper case letters

E(.) Mean value of (.)

V Coefficient of variation [V= (standard deviation) / (mean value)]

Vx Coefficient of variation of X

V_δ Estimator for the coefficient of variation of the error term δ

X Array of j basic variables X₁...X_j

X_k(n) Characteristic value, including statistical uncertainty for a sample of size n with any conversion factor excluded

X_m Array of mean values of the basic variables

X_n Array of nominal values of the basic variables

Latin lower case letters

b Correction factor

b_i Correction factor for test specimen I

g_rt (X) Resistance function (of the basic variables X) used as the design model

k_d,n Design fractile factor

k_n Characteristic fractile factor

m_X Mean of the n sample results

n Number of experiments or numerical test results

r Resistance value

r_d Design value of the resistance

r_e Experimental resistance value

r_ee Extreme (maximum or minimum) value of the experimental resistance [i.e. value of r_e that deviates most from the mean value r_em]

r_ei Experimental resistance for specimen i

r_em Mean value of the experimental resistance

r_k Characteristic value of the resistance

r_m Resistance value calculated using the mean values X_m of the basic variables

r_n Nominal value of the resistance

r_t Теоретичний опір, визначений із функції міцності g_rt (X)

r_ti Теоретичний опір, визначений із використанням виміряних параметрів X для зразка i

s Обчислена величина стандартного відхилення σ

s_Δ Обчислена величина σ_Δ

s_δ Обчислена величина σ_δ

Грецькі великі літери

Ф Інтегральна функція розподілення стандартного нормального розподілення

Δ Логарифм вектора помилок δ [Δ_l = ln(δ_i)]

Розрахункова величина для Е(Δ)

Грецькі малі літери

α_E FORM (Метод надійності першого порядку) коефіцієнт чутливості для впливів дій

α_R FORM (Метод надійності першого порядку) коефіцієнт чутливості для міцності

β Індекс надійності

γ*_M Скоригований частковий коефіцієнт для міцності [γ*_M = r_n/r_d так, що γ*_M = k_c γ_M]

δ Вектор помилок

δ_i Вектор помилок, що спостерігається для випробувального зразка i, який отриманий при порівнянні експериментального опору r_еi з середньою величиною коригованого теоретичного опору br_ti

η_d Розрахункова величина можливого переводного коефіцієнта (оскільки не включений до часткового коефіцієнта для міцності γ_M)

η_K Коефіцієнт зменшення, що використовується у випадку застосування попередніх знань

σ Стандартне відхилення [σ = ]

σ Дисперсія показника Δ

D3 Типи випробувань (1) Слід розуміти та запроваджувати різницю між такими видами випробувань:

a) випробування для безпосереднього встановлення максимального опору або властивості експлуатаційної придатності конструкцій або елементів конструкції для даних умов навантаження. Такі випробування можуть, наприклад, виконуватись для оцінки навантаження внаслідок втоми або ударної дії;

b) випробування для отримання даних про властивості специфічних матеріалів, використовуючи спеціальні процедури випробувань; наприклад, натурні випробування на місці або в лабораторії, або випробування нових матеріалів;

r_t Theoretical resistance determined from the resistance function g_rt (X)

r_ti Theoretical resistance determined using the measured parameters X for specimen i

s Estimated value of the standard deviation σ

s_Δ Estimated value of σ_Δ

s_δ Estimated value σ_δ

Greek uppercase letters

Ф Cumulative distribution function of the standardised Normal distribution

Δ Logarithm of the error term δ [Δ_l = ln(δ_i)]

Estimated value for Е(Δ)

Greek lower case letters

α_E FORM (First Order Reliability Method) sensitivity factor for effects of actions

α_R FORM (First Order Reliability Method) sensitivity factor for resistance

β Reliability index

γ*_M Corrected partial factor for resistances [γ*_M = r_n/r_d so γ*_M = k_c γ_M]

δ Error term

δ_i Observed error term for test specimen i obtained from a comparison of the experimental resistance r_ei and the mean value corrected theoretical resistance br_ti

η_d Design value of the possible conversion factor (so far as is not included in partial factor for resistance γ_M)

η_K Reduction factor applicable in the case of prior knowledge

σ Standard deviation [σ = ]

σ Variance of the term Δ

D3 Types of tests (1) A distinction needs to be made between the following types of tests:

tests to establish directly the ultimate resistance or serviceability properties of structures or structural members for given loading conditions. Such tests can be performed, for example, for fatigue loads or impact loads;

tests to obtain specific material properties using specified testing procedures ; for instance, ground testing in situ or in the laboratory, or the testing of new materials;

c) випробування для зменшення невизначеності в параметрах моделі навантаження або моделі результату (впливу) навантаження; наприклад, завдяки тестуванню в аеродинамічній трубі або при проведенні випробувань з метою ідентифікації дій від хвиль та течій;

d) випробування для зменшення невизначеності в параметрах моделі міцності; наприклад, проведення випробувань елементів конструкції або складальних одиниць елементів конструкції (наприклад, конструкції даху або підлоги);

e) контрольні випробування для перевірки ідентичності або якості поставлених виробів, або точності експлуатаційних характеристик; наприклад, випробування канатів для мостів, або випробування бетонних кубиків;

f) випробування або тести, які проводяться протягом виконання конструкції для того, щоб отримати інформацію, необхідну для наступної частини процесу виконання; наприклад, випробування міцності паль, випробування зусиль в канатах при виконанні;

g) контрольні випробування для перевірки загальної роботи всієї конструкції або конструктивних елементів після виконання, тобто, щоб знайти пружні переміщення, вібраційні частоти або демпфірування.

(2) Для типів випробувань (a), (b), (c), (d) розрахункові величини, що використовуватимуться, повинні, де це практично можливо, надходити за результатами випробувань завдяки використанню прийнятних статистичних методик. Див. D5 - D8.

ПРИМІТКА. Можуть бути необхідними спеціальні методики для того, щоб використати результати випробувань типу (с).

(3) Типи випробувань (е), (f), (g) можуть розглядатися як приймальні випробування, де немає наявних результатів випробувань на час проектування. Розрахункові величини повинні бути оціненими з запасом, котрий, як очікується, відповідатиме критеріям прийнятності (випробування (е), (f), (g)) на пізнішій стадії.

D4 Планування випробувань (1) До виконання випробувань організацією, яка проводить випробування, повинен бути узгоджений план проведення випробувань. Цей план повинен містити цілі випробування та усі необхідні специфікації для вибору або виробництва випробувальних зразків, проведення випробувань та оцінки результатів. План випробувань повинен охоплювати:

цілі та сферу,

прогнозування результатів випробувань,

специфікації зразків для випробувань та вибірки,

специфікації навантаження,

устаткування для випробувань,

виміри,

оцінка випробувань та звітність.

Цілі та сфера. Ціль випробувань повинна бути поставлена ясно, наприклад, властивості, що визначаються, вплив визначених розрахункових параметрів, які змінюються протягом випробувань, та діапа-

c) tests to reduce uncertainties in parameters in load or load effect models; for instance, by wind tunnel testing, or in tests to identify actions from waves or currents ;

d) tests to reduce uncertainties in parameters used in resistance models; for instance, by testing structural members or assemblies of structural members (e.g. roof or floor structures);

e) control tests to check the identity or quality of delivered products or the consistency of production characteristics; for instance, testing of cables for bridges, or concrete cube testing;

f) tests carried out during execution in order to obtain information needed for part of the execution ; for instance, testing of pile resistance, testing of cable forces during execution;

g) control tests to check the behaviour of an actual structure or of structural members after completion, e.g. to find the elastic deflection, vibrational frequencies or dampin.

(2) For test types (a), (b), (c), (d), the design values to be used should wherever practicable be derived from the test results by applying accepted statistical techniques. See D5 to D8.

NOTE Special techniques might be needed in order to evaluate type (c) test results.

(3) Test types (e), (f), (g) may be considered as acceptance tests where no test results are available at the time of design. Design values should be conservative estimates which are expected to be able to meet the acceptance criteria (tests (e), (f), (g)) at a later stage.

D4 Planning of tests (1) Prior to the carrying out of tests, a test plan should be agreed with the testing organisation. This plan should contain the objectives of the test and all specifications necessary for the selection or production of the test specimens, the execution of the tests and the test evaluation. The test plan should cover:

objectives and scope,

prediction of test results,

specification of test specimens and sampling,

loading specifications,

testing arrangement,

measurements,

evaluation and reporting of the tests.

Objectives and scope: The objective of the tests should be clearly stated, e.g. the required proper­ties, the influence of certain design parameters varied during the test and the range of validity. Limitations of the test and

зон достовірності. Повинні бути визначені обмеження випробувань та необхідна конверсія (наприклад, масштабний фактор).

Прогнозування результатів випробувань. Слід врахувати всі властивості та обставини, що можуть вплинути на прогнозування результатів випробувань, включно з:

геометричними параметрами та їх різноманітністю,

геометричними недосконалостями,

властивостями матеріалів,

параметрами, що зазнали впливу внаслідок виконання та процедур зведення,

масштабними факторами навколишнього середовища, беручи до уваги, якщо це доречно, будь-яку їх послідовність.

Очікувані види руйнування та/або розрахункові моделі разом з відповідними перемінними повинні бути описані. Якщо існують значні сумніви стосовно того, які види руйнування повинні бути критичними, тоді слід розробити план випробувань на базі супутніх експериментальних випробувань.

ПРИМІТКА. Необхідно звернути увагу на той факт, що елементи конструкції можуть мати багато різних видів руйнування, які фундаментально відрізняються одне від одного.

Специфікація зразків для випробувань та вибірки. Випробувальні зразки повинні бути визначеними або отримані завдяки процедурі взяття зразків так, щоб представляти умови реальної конструкції.

Фактори, які необхідно врахувати:

розміри та допуски,

матеріали та виготовлення прототипів,

кількість випробувальних зразків,

процедури взяття зразків,

обмеження.

Ціль процедури взяття зразків - отримати статистично репрезентативний зразок. Увага повинна бути приділена будь-якій різниці між зразками для випробувань і генеральною сукупністю виробів, яка може вплинути на результати випробувань.

Специфікації навантаження. Умови навантаження та навколишнього середовища, які будуть визначені для проведення випробувань, повинні включати:

точки прикладення навантаження,

зміну навантаження за часом,

обмеження,

температуру,

відносну вологість,

навантаження за деформацією або контроль сил тощо.

Послідовність навантаження повинна бути вибрана так, щоб представити очікуване використання конструкції, як за нормальних, так і за важких умов використання. Де доречно, слід врахувати взаємодії між динамічною характеристикою конструкції та апаратурою, використаною для навантаження.

Де реакція конструкції або її експлуатаційні показники залежать від впливів однієї або більше дій, тоді ці впливи повинні бути визначеними за допомогою їх репрезентативних значень.

required conversions (e.g. scaling effects) should be specified.

Prediction of test results: All properties and cir­cumstances that can influence the prediction of test results should be taken into account, includ­ing:

geometrical parameters and their variability,

geometrical imperfections,

material properties,

parameters influenced by fabrication and execution procedures,

scale effects of environmental conditions taking into account, if relevant, any sequencing.

The expected modes of failure and/or calculation models, together with the corresponding vari­ables should be described. If there is a significant doubt about which failure modes might be critical, then the test plan should be developed on the ba­sis of accompanying pilot tests.

NOTE Attention needs to be given to the fact that a structural member can possess a number of funda­mentally different failure modes.

Specification of test specimen and sampling: Test specimens should be specified, or obtained by sampling, in such a way as to represent the condi­tions of the real structure.