Страница 4: ДСТУ-Н Б EN 1998-6:20ХХ. Проектування сейсмостійких споруд. Частина 6. Башти, щогли і димові труби (59365)

3 СЕЙСМІЧНИЙ ВПЛИВ

3.1 Визначення сейсмічної дії

(1) На додаток до поступальних складових сейсмічних коливань, визначених в
EN 1998-1:2004, 3.2.2 і 3.2.3, для високих конструкцій в регіонах високої сейсмічності необхідно враховувати обертальну складову коливань ґрунту.

ПРИМІТКА 1 Умови, при яких необхідно враховувати обертальну складову коливань ґрунту в конкретній країні, приведені в національному додатку. Рекомендовані умови: конструкції висотою понад 80 м в регіонах, де значення a_gS перевищує 0,25g.

ПРИМІТКА 2 В Додатку А дається можливий метод визначення обертальних складових коливань і наводяться вказівки щодо їх обліку при аналізі.

3.2 Пружний спектр відповіді

(1)Р Пружний спектр відповіді, виражений в прискоренні, визначається в EN 1998-1:2004, 3.2.2.2 для горизонтальних поступальних складових і в EN 1998-1:2004, 3.2.2.3 для вертикальної поступальної складової.

3.3 Проектний спектр відповіді

(1) Проектнийий спектр відповіді визначається в EN 1998-1:2004, 3.2.2.5. Значення показника поведінки, q_y, відображає, крім гістерезисної дисипативної здатності конструкції, вплив в'язкого демпфування, що відрізняється від 5 %, включаючи демпфування внаслідок взаємодії «ґрунт-конструкція» (див. EN 1998-1:2004, 2.2.2 (2), 3.2.2.5 (2) і (3)).

3 SEISMIC ACTION

3.1 Definition of the seismic input

(1) In addition to the translational components of the earthquake motion, defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2 and 3.2.3, the rotational component of the ground motion should be taken into account for tall structures in regions of high seismicity.

NOTE 1 The conditions under which the rotational component of the ground motion should be taken into account in a countiy, will be found in the National Annex. The recommended conditions are structures taller than 80 m in regions where the product a_gS exceeds 0,25g.

NOTE 2 Informative Annex A gives a possible method to define the rotational components of the motion and provides guidance for taking them into account in the analysis.

3.2 Elastic response spectrum

(1)P The elastic response spectrum in terms of acceleration is defined in
EN 1998-1:2004, З.2.2.3 for the horizontal translational components and in
EN 1998-1:2004, 3.2.2.3 for the vertical translational component.

3.3 Design response spectrum

(1) The design response spectrum is defined in EN 1998-1:2004, 3.2.2.5. The value of the behaviour factor, q_y reflects, in addition to the hysteretic dissipation capacity of the structure, the influence of the viscous damping being different from 5 %, including damping due the soil-structure interaction (see EN 1998-1:2004, 2.2.2(2), 3.2.2.5(2) and (3)).

(2) Для веж, щогл і димових труб, залежно від поперечного перерізу елементів, доцільним може бути проектування на пружну поведінку до настання кінцевого граничного стану. В цьому випадку коефіцієнт q не повинен перевищувати значення q = 1,5.

(2) For towers, masts and chimneys, depending on the cross section of the members, design for elastic behaviour until the Ultimate Limit State may be appropriate. In this case the q factor should not exceed q = 1,5.

(3) В якості альтернативи пункту (2) проектування на пружну поведінку може бути основане на пружному спектрі відповіді з q = 1,0 і величинах демпфування, визнаних доцільними для конкретної ситуації відповідно до 4.2.4.

3.4 Представлення динаміки зміни в часі

(1) EN 1998-1:2004, 3.2.2.5 застосовується до подання сейсмічного впливу у вигляді динаміки зміни прискорення в часі. У разі обертальних складових коливання ґрунту обертальні прискорення просто використовуються замість поступальних.

(2) Незалежні динаміки зміни в часі повинні використовуватися для будь-яких двох різних складових коливань ґрунту (включаючи поступальні і обертальні складові).

3.5 Довгоперіодні складові руху в точці

(1) Вежі, щогли і димові труби часто чутливі до довгоперіодичного утримування коливання ґрунту. М'які ґрунти або особливі топографічні умови можуть зумовити незвично велике посилення обсягу довгоперіодного руху ґрунту. Це посилення повинно бути відповідно враховано.

ПРИМІТКА Вказівки щодо оцінки типу ґрунту з метою визначення відповідних спектрів ґрунту наведені в EN 1998-5:2004, 4.2.2, і
EN 1998-1:2004, 3.1.2. Вказівки щодо випадків, коли топографічне посилення коливань може бути значним, наводяться в Додатку А стандарту EN 1998-5:2004.

(2) Якщо проводилися спеціальні дослідження майданчика з особливим акцентом щодо обсягу довгоперіодного руху, то доцільними є більш низькі значення коефіцієнта  у виразі (3.16) стандарту EN 1998-1:2004.

ПРИМІТКА Значення, що приписується  для використання в країні в тих випадках, коли проводилися спеціальні дослідження майданчика щодо обсягу довгоперіодного руху, можна знайти у відповідному національному додатку. В такому випадку рекомендованим значенням  є 1,0.

3.6 Складові руху ґрунту

(1) Слід прийняти, що дві горизонтальні складові і вертикальна складова сейсмічного впливу діють спільно.

(2) При обліку обертальних складових коливання ґрунту слід прийняти, що вони діють спільно з поступальними складовими.

(3) Alternatively to (2), design for elastic behaviour may be based on the elastic response spectrum with q = 1,0 and values of the damping which are chosen to be appropriate for the particular situation in accordance with 4.2.4.

3.4 Time-history representation

(1) EN 1998-1:2004, 3.2.2.5 applies to the representation of the seismic action in terms of acceleration time-histories. In the case of the rotational components of the ground motion, rotational accelerations are simply used instead of translational ones.

(2) Independent time-histories should be used for any two different components of the ground motion (including the translational and the rotational components).

3.5 Long period components of the motion at a point

(1) Towers, masts and chimneys are often sensitive to the long-period content of the ground motion. Soft soils or peculiar topographic conditions might provide unusually large amplification of the long-period content of the ground motion. This amplification should be taken into account as appropriate.

NOTE Guidance on the assessment of soil type for the purpose of determining appropriate ground spectra is given in EN 1998-5:2004, 4.2.2 and in
EN 1998-1:2004, 3.1.2. Guidance on cases where opographical amplification of motion may be significant is given in Informative Annex A of
EN 1998-5:2004.

(2) Where site-specific studies have been carried out, with particular reference to the long period content of the motion, lower values of the factor  in expression (3.16) of EN 1998-1:2004 are appropriate.

NOTE The value to be ascribed to  for use in a countiy, in those cases where site-specific studies have been carried out with particular reference to the long-period content of the motion, can be found in its National Annex. The recommended value for  in such a case is 0,1.

3.6 Ground motion components

(1) The two horizontal components and the vertical component of the seismic action should be taken as acting simultaneously.

(2) When taken into account, the rotational components of the ground motion should be taken as acting simultaneously with the translational components.

4 ПРОЕКТУВАННЯ СЕЙСМОСТІЙКИХ ВЕЖ, ЩОГЛ І ДИМОВИХ ТРУБ

4.1 Класи і коефіцієнти важливості

(1)Р Вежі, щогли і димові труби класифікуються за чотирма класами важливості в залежності від наслідків руйнування або ушкодження, від їх важливості для громадської безпеки та цивільного захисту в період безпосередньо після землетрусу, а також від соціально-економічних наслідків руйнування або ушкодження.

(2) Визначення класів важливості наведені в Таблиці 4.1.

4 DESIGN OF EARTHQUAKE RESISTANT TOWERS, MASTS AND CHIMNEYS

4.1 Importance classes and importance factors

(1)P Towers, masts and chimneys are classified in four importance classes, depending on the consequences of collapse or damage, on their importance for public safety and civil protection in the immediate post-earthquake period, and on the social and economic consequences of collapse or damage.

(2) The definitions of the importance classes are given in Table 4.1.

Таблиця 4.1 Класи важливості для веж, щогл і димових труб

Table 4.1 Importance classes for towers, masts and chimneys

Клас значущості

Importance class

І

Башта, щогла або димова труба, що має низьку важливість для громадської безпеки

Tower, mast or chimney of minor importance for public safety

ІІ

Башта, щогла або димова труба, що не відноситься до класів I, III або IV

Tower, mast or chimney not belonging in classes I, III or IV

ІІІ

Башта, щогла або димова труба, чиє руйнування може зачепити навколишні будівлі або зони можливого скупчення людей

Tower, mast or chimney whose collapse may affect surrounding buildings or areas likely to be crowded with people

ІV

Вежі, щогли або димові труби, чия цілісність має суттєве значення для підтримки роботи служб цивільного захисту (систем водопостачання, електростанцій, телекомунікацій, лікарень)

Towers, masts or chimneys whose integrity is of vital importance to maintain operational civil protection services (water supply systems, an electrical power plants, telecommunications, hospitals)

(3) Коефіцієнт важливості _I = 1,0 пов'язаний з сейсмічними подіями, що мають номінальний період повторюваності, зазначений в
EN 1998-1:2004, 3.2.1(3).

(4)Р Значення _Iдля класу важливості II має, за визначенням, дорівнювати 1,0.

(5)Р Класи важливості характеризуються різними коефіцієнтами важливості _I, як описано в EN 1998-1:2004, 2.1(3).

ПРИМІТКА Значення, що привласнюються _I для застосування в країні, можна знайти в її національному додатку. Значення _I можуть бути різними для різних сейсмічних зон країни в залежності від умов сейсмічної небезпеки і факторів громадської безпеки (див. примітку до
EN 1998-1:2004, 2.1(4)). Рекомендовані значення _I для класів важливості I, III і IV дорівнюють 0,8, 1,2 і 1,4, відповідно.

(3) The importance factor _I= 1,0 is associated with a seismic event having the reference return period indicated in
EN 1998-1:2004, 3.2.1(3).

(4)P The value of _I for importance class II shall be, by definition, equal to 1,0.

(5)P The importance classes are characterised by different importance factors _I as described in
EN 1998-1:2004, 2.1(3).

NOTE The values to be ascribed to _I for use in a country may be found in its National Annex. The values of _I may be different for the various seismic zones of the country, depending on the seismic hazard conditions and on public safety considerations (see Note to EN 1998-1:2004, 2.1(4)). The recommended values of _I for importance classes I, III and IV are equal to 0,8, 1,2 and 1,4, respectively.

4.2 Правила та припущення моделювання

4.2.1 Число ступенів свободи

(1) Математична модель повинна:

- враховувати обертальну і поступальну жорсткість фундаменту;

- включати достатнє число ступенів свободи (і пов'язаних мас) для визначення відповіді будь-якого значного елемента конструкції, обладнання або прибудови;

4.2 Modelling rules and assumptions

4.2.1 Number of degrees of freedom

(1) The mathematical model should:

- take into account the rotational and translational stiffness of the foundation;

- include sufficient degrees of freedom (and the associated masses) to determine the response of any significant structural element, equipment or appendage;

- включати жорсткість кабелів і відтяжок;

- враховувати відносні переміщення опор машин і устаткування (наприклад, взаємодію між ізоляційним шаром і зовнішнім шаром димової труби);

- include the stiffness of cables and guys;

- take into account the relative displacements of the supports of equipment or machinery (for example, the interaction between an insulating layer and the exterior tube in a chimney);

- враховувати взаємодії трубопроводів, застосований ззовні конструктивних зв'язків, гідродинамічні навантаження (ефекти маси і жорсткості, по мірі необхідності).

- take into account piping interactions, externally applied structural restraints, hydrodynamic loads (both mass and stiffness effects, as appropriate).

(2) Моделі ліній електропередачі мають бути репрезентативні для всієї лінії. У модель мають бути включені не менше трьох послідовних веж, щоб маса і жорсткість кабелю була характерною для умов центральної вежі.

(3) Динамічні моделі дзвіниць повинні враховувати коливання дзвонів, якщо маса дзвону значна по відношенню до маси верхньої частини дзвіниці.

(2) Models of electric transmission lines should be representative of the entire line. As a minimum, at least three consecutive towers should be included in the model, so that the cable mass and stiffness is representative of the conditions for the central tower.

(3) Dynamic models of bell-towers should take into account the oscillation of bells, if the bell mass is significant with respect to hat of the top of the bell-tower.

4.2.2 Маси

(1)Р Дискретизація мас в моделі повинна бути характерною для розподілу інерційних ефектів сейсмічного впливу. При використанні грубої дискретизації поступних мас, обертальні моменти інерції повинні бути віднесені до відповідних обертальних ступеней свободи.

(2)Р Маси повинні включати всі постійні елементи, кріплення, димові канали, ізоляцію, будь-який пил або золу, що прилипає до поверхні, наявні та майбутні покриття, футеровку (включаючи будь-які значущі коротко- або довгострокові впливи рідин або вологи на щільність футеровки) і обладнання. Необхідно врахувати постійне значення маси конструкцій або постійних елементів і т. п., квазіпостійне значення маси обладнання та навантаження від обмерзання або снігового навантаження, а також квазіпостійне значення тимчасового навантаження на платформи (враховуючи ремонтне та тимчасове обладнання).

4.2.2 Masses

(1)P The discretisation of masses in the model shall be representative of the distribution of inertial effects of the seismic action. Where a coarse discretisation of translational masses is used, rotational inertias shall be assigned to the corresponding rotational degrees of freedom.

(2)P The masses shall include all permanent parts, fittings, flues, insulation, any dust or ash adhering to the surface, present and future coatings, liners (including any relevant short- or long-term effects of fluids or moisture on the density of liners) and equipment. The permanent value of the mass of structures or permanent parts, etc., the quasi-permanent value of the equipment mass and of ice or snow load, and the quasi-permanent value of the imposed load on platforms (accounting for maintenance and temporary equipment) shall be taken into account.